CONOSCENZA DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI DI BASE PRESENTI NELLE COSTRUZIONI AERONAUTICHE; CONOSCENZA DEGLI STRUMENTI ANALITICI PER LA ANALISI DEI LORO STATI DI DEFORMAZIONE E SFORZO. CONOSCENZA DELLE STRUTTURE AERONAUTICHE COMPLESSE, CON PARTICOLARE ENFASI SUL CASSONE ALARE E SULLA STRUTTURA DI FUSOLIERA; ACQUISIZIONE DEI MODELLI MATEMATICI ADEGUATI ALLA LORO ANALISI E PROGETTAZIONE DI MASSIMA CON INCLUSIONE DEI CRITERI DA APPLICARE PER SCONGIURARE L'INSORGENZA DI CONDIZIONI DI LAVORO STRUTTURALMENTE CRITICHE PER ALA E FUSOLIERA.
scheda docente materiale didattico
Il programma dell’insegnamento è strutturato per fornire agli studenti conoscenze e competenze nell'ambito della progettazione strutturale di componenti aeronautici, tramite metodologie ampiamente utilizzate nelle fasi di progettazione concettuale e preliminare del velivolo.
Il programma dell’insegnamento è articolato in 36 lezioni frontali (pari a 9CFU) suddivise nelle seguenti cinque sezioni principali:
1) Teoria delle travi: flessione bidirezionale. torsione; travi a parete sottile monocella soggetti a torsione (teoria di Bredt-Batho), travi a parete sottile aperta soggetti a torsione; travi a parete sottile monocella e a parete sottile aperta soggetti a carichi trasversali (definizione e determinazione del centro di taglio); travi a parete sottile multicella soggetti a carichi trasversali e a torsione, travi rastremate.
2) Principi di progettazione del velivolo e introduzione delle strutture semimonoscocca: richiami su criteri di resistenza dei materiali fragili e duttili, tipologie di carichi agenti sul velivolo, accenni alle normative di riferimento per la progettazione del velivolo, struttura del cassone alare, struttura di fusoliera, analisi dello stato di sforzo e deformazione, idealizzazione strutturale.
3) Teoria di Kirchhoff delle piastre sottili: problema a membrana, problema a flessione, metodo delle autofunzioni per piastre semplicemente appoggiate.
4) Elementi di teoria della stabilità elastica: analisi della stabilità dell'equilibrio elastico di travi soggette a carichi di compressione (carico di Eulero); analisi della stabilità dell'equilibrio elastico di piastre soggette a carichi di compressione; problema del buckling per le strutture aeronautiche.
5) Teoria dei gusci: comportamento a membrana di gusci di rivoluzione caricati assialsimmetricamente. Definizione della struttura di fusoliera e analisi del suo stato di sforzo indotto dalla pressurizzazione.
- C.T. Sun, Mechanics of Aircraft Structures, John Wiley & Sons, New York, 1998 (per gli argomenti 1, 2, 3 e 4 del programma)
- S.P. Timoshenko, Theory of Plates and Shells, McGRAW-hill, 1959 (per gli argomenti 3 e 5 del programma)
- Dispense del docente (per tutti gli argomenti del programma)
Il materiale didattico utilizzato è indicato di volta in volta dal docente durante le lezioni. Le dispense sono rese disponibili sulla piattaforma Moodle, per agevolarne la fruizione sia da parte degli studenti frequentanti che di quelli non frequentanti. Sulla piattaforma Moodle vengono rese disponibili anche le specifiche dell'esercitazione di gruppo che gli studenti devono svolgere durante l'anno, nonché una raccolta delle prove d'esame scritte di appelli precedenti, mirata a fornire agli studenti un valido e realistico banco di prova su cui esercitarsi in visone dell'esame finale.
Programma
L’insegnamento di Costruzioni Aeronautiche rientra nell'ambito delle attività caratterizzanti l' SSD ING-IND/04 Costruzioni e strutture aerospaziali.Il programma dell’insegnamento è strutturato per fornire agli studenti conoscenze e competenze nell'ambito della progettazione strutturale di componenti aeronautici, tramite metodologie ampiamente utilizzate nelle fasi di progettazione concettuale e preliminare del velivolo.
Il programma dell’insegnamento è articolato in 36 lezioni frontali (pari a 9CFU) suddivise nelle seguenti cinque sezioni principali:
1) Teoria delle travi: flessione bidirezionale. torsione; travi a parete sottile monocella soggetti a torsione (teoria di Bredt-Batho), travi a parete sottile aperta soggetti a torsione; travi a parete sottile monocella e a parete sottile aperta soggetti a carichi trasversali (definizione e determinazione del centro di taglio); travi a parete sottile multicella soggetti a carichi trasversali e a torsione, travi rastremate.
2) Principi di progettazione del velivolo e introduzione delle strutture semimonoscocca: richiami su criteri di resistenza dei materiali fragili e duttili, tipologie di carichi agenti sul velivolo, accenni alle normative di riferimento per la progettazione del velivolo, struttura del cassone alare, struttura di fusoliera, analisi dello stato di sforzo e deformazione, idealizzazione strutturale.
3) Teoria di Kirchhoff delle piastre sottili: problema a membrana, problema a flessione, metodo delle autofunzioni per piastre semplicemente appoggiate.
4) Elementi di teoria della stabilità elastica: analisi della stabilità dell'equilibrio elastico di travi soggette a carichi di compressione (carico di Eulero); analisi della stabilità dell'equilibrio elastico di piastre soggette a carichi di compressione; problema del buckling per le strutture aeronautiche.
5) Teoria dei gusci: comportamento a membrana di gusci di rivoluzione caricati assialsimmetricamente. Definizione della struttura di fusoliera e analisi del suo stato di sforzo indotto dalla pressurizzazione.
Testi Adottati
- T.H.G. Megson, Aircraft Structures for Engineering Students, Arnold, London, 1999 (per gli argomenti 1, 2, 3 e 4 del programma)- C.T. Sun, Mechanics of Aircraft Structures, John Wiley & Sons, New York, 1998 (per gli argomenti 1, 2, 3 e 4 del programma)
- S.P. Timoshenko, Theory of Plates and Shells, McGRAW-hill, 1959 (per gli argomenti 3 e 5 del programma)
- Dispense del docente (per tutti gli argomenti del programma)
Il materiale didattico utilizzato è indicato di volta in volta dal docente durante le lezioni. Le dispense sono rese disponibili sulla piattaforma Moodle, per agevolarne la fruizione sia da parte degli studenti frequentanti che di quelli non frequentanti. Sulla piattaforma Moodle vengono rese disponibili anche le specifiche dell'esercitazione di gruppo che gli studenti devono svolgere durante l'anno, nonché una raccolta delle prove d'esame scritte di appelli precedenti, mirata a fornire agli studenti un valido e realistico banco di prova su cui esercitarsi in visone dell'esame finale.
Modalità Erogazione
La didattica è strutturata in modo da prevedere 36 lezioni di didattica frontale in aula. Alcune lezioni verranno dedicate all'approfondimento pratico di quanto appreso nelle lezioni teoriche, tramite opportune esercitazioni guidate dal docente. Alcune lezioni verranno inoltre dedicate alla presentazione e discussione di un progetto pratico nell'ambito delle costruzioni aeronautiche che gli studenti dovranno svolgere come lavoro di gruppo da presentare all'esame finale. Il materiale didattico è reso disponibile sulla piattaforma Moodle, per agevolarne l'accessibilità sia agli studenti frequentanti che non frequentanti.Modalità Frequenza
La frequenza al corso, seppur consigliata, non è obbligatoria.Modalità Valutazione
La preparazione degli studenti viene valutata tramite una prova scritta di 2 ore e mezza e una prova orale. La prova scritta comprende un esercizio e una o due domande teoriche con risposte aperte, volte a verificare il livello di comprensione effettiva dei concetti e la capacità degli studenti di applicarli in contesti reali. Il superamento della prova scritta è prerequisito per partecipare alla prova orale, che comprende domande teoriche e pratiche relative all'intero programma. Durante la prova orale verrà anche discusso il progetto di gruppo che gli studenti hanno svolto durante l'anno.