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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 083768 - STRUTTURE AEROSPAZIALI
Docente Anghileri Marco
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - BV (469) AERONAUTICAL ENGINEERING - INGEGNERIA AERONAUTICA*AZZZZ083768 - STRUTTURE AEROSPAZIALI
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - BV (470) SPACE ENGINEERING - INGEGNERIA SPAZIALE*AZZZZ083768 - STRUTTURE AEROSPAZIALI

Obiettivi dell'insegnamento

Obiettivi formativi specifici

L’insegnamento rappresenta il naturale proseguimento del corso di Fondamenti di meccanica strutturale andando ad affrontare e approfondire i temi tipici delle strutture aeronautiche permettendo di acquisire le conoscenze indispensabili per affrontare gli studi degli ultimi due anni. Il corso fornisce quindi una conoscenza approfondita sulle tipologie delle strutture aerospaziali e sui metodi di calcolo utilizzati per il loro dimensionamento e verifica. Vengono inoltre affrontati i temi della meccanica del continuo non lineare e dei metodi di risoluzione approssimati.

 

Obiettivi formativi personali

Capacità di affrontare e risolvere il problema del calcolo degli sforzi per una struttura aeronautica a semiguscio. Apprendimento del metodo degli elementi finiti per applicazioni strutturali. Acquisizione delle nozioni fondamentali per la prosecuzione degli studi e in particolare lo studio della meccanica non lineare o dei problemi di aeroelasticità.


Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e comprensione:

- comprendere i differenti ruoli delle componenti strutturali
tipiche delle strutture aerospaziali, con particolare riguardo per le
strutture in parete sottile

Capacita' di applicare conoscenza e comprensione:

- apprendere e saper utilizzare tecniche di modellazione analitiche e
numeriche per l'analisi strutturale in campo aerospaziale

Autonomia di giudizio:

- comprendere le potenzialita' e le limitazioni delle differenti
tecniche di analisi presentate nell'ambito del corso
- interpretare con senso critico e confrontare i risultati ottenuti con
differenti modelli e tecniche di modellazione

Abilita' comunicative:

- saper redigere relazioni tecniche (prova scritta) e discutere in
contraddittorio (prova orale)


Argomenti trattati

 

Obiettivi e contenuti del corso

Obiettivi formativi specifici

L’insegnamento rappresenta il naturale proseguimento del corso di Fondamenti di meccanica strutturale andando ad affrontare e approfondire i temi tipici delle strutture aeronautiche permettendo di acquisire le conoscenze indispensabili per affrontare gli studi degli ultimi due anni. Il corso fornisce quindi una conoscenza approfondita sulle tipologie delle strutture aerospaziali e sui metodi di calcolo utilizzati per il loro dimensionamento e verifica. Vengono inoltre affrontati i temi della meccanica del continuo non lineare e dei metodi di risoluzione approssimati.

 

Obiettivi formativi personali

Capacità di affrontare e risolvere il problema del calcolo degli sforzi per una struttura aeronautica a semiguscio. Apprendimento del metodo degli elementi finiti per applicazioni strutturali. Acquisizione delle nozioni fondamentali per la prosecuzione degli studi e in particolare lo studio della meccanica non lineare o dei problemi di aeroelasticità

 

 

 

Descrizione degli argomenti trattati

  1. 1.             Le strutture aeronautiche

Introduzione al corso e alle strutture aeronautiche. Evoluzione delle strutture aeronautiche.

 

  1. 2.             Le travi nelle strutture aerospaziali

La specializzazione della trave di De Saint Venant all’interno delle strutture aeronautiche. Lo schema a guscio e semiguscio con il calcolo dei flussi di taglio.

I problemi di estremità per le travi a semiguscio e la metodologia risolutiva. L’andamento degli sforzi lungo le linee di giunzione e la loro distribuzione per le tipologie più diffuse.

 

  1. 3.             Meccanica del continuo

Descrizione della meccanica del continuo e della sua formulazione generale. Definizione e spiegazione del principio dei lavori virtuali. Tensori degli sforzi e delle deformazioni per gradi deformazioni e grandi spostamenti. Equazioni di bilancio euleriana e lagrangiana.

 

  1. 4.             Modelli strutturali           

Richiami modelli membranale, flessionale Unificazione degli schemi di modellazione: ipotesi cinematiche per elementi snelli/tozzi e sottili/spessi, calcolo delle deformazioni e degli sforzi per materiali isotropi. Piastre in materiale composito

 

  1. 5.             Soluzioni approssimate               

Metodo di Ritz e ai residui pesati. Applicazione ad esempi monodimensionali (Analisi statica, Calcolo delle frequenze proprie. Applicazione ad esempi bidimensionali (Analisi statica, Calcolo delle frequenze proprie)

 

  1. 6.             Elementi finiti lineari           

Formulazione ad Elementi finiti del problema strutturale elastico lineare (Formulazioni variazionali e residuali). Formulazione di matrici di rigidezza. Discretizzazione dei carichi distribuiti. Formalizzazione del calcolo matriciale strutturale. Tecniche di assemblaggio Imposizione dei vincoli esterni. Imposizione dei vincoli interni (moltiplicatori di lagrange, riduzione). Tecniche di soluzione del problema statico

 

  1. 7.             Applicazione di Elementi finiti al calcolo nonlineare                       

Linearizzazione nella configurazione di equilibrio Formulazione della matrice di presforzo e analisi di stabilità linearizzata nella configurazione indeformata. tecniche di soluzione di sistemi nonlineari di grandi dimensioni introduzione alla stabilità iniziale (applicazioni: Trave con azione assiale di pretensione, Piastra con azioni membranali di pretensione)

 

 

 

Organizzazione del corso e modalità di verifica

 

Modalità didattiche:

Il corso consiste in lezioni ed esercitazioni integrate con utilizzo di lavagna luminosa.

 

 

 

 


Prerequisiti
 

Modalità di valutazione

 

Modalità di verifica:

La verifica avviene attraverso:

  • una prova scritta riguardante gli esercizi svolti durante il corso,
  • una prova di teoria scritta riguardante gli argomenti svolti durante il corso
  • una discussione finale
  • Per accedere alla prova di teoria è necessario avere precedentemente sostenuto con esito positivo la prova scritta (non necessariamente nello stesso appello).

 

 


Bibliografia

Software utilizzato
Nessun software richiesto

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
65:00
97:30
Esercitazione
35:00
52:30
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 100:00 150:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.7.2 / 1.7.2
Area Servizi ICT
05/07/2022