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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 052489 - SPERIMENTAZIONE E MODELLAZIONE DELLE PROPRIETA' DEI MATERIALI
Docente Tommasini Matteo Maria Saverio
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (348) INGEGNERIA DEI MATERIALI E DELLE NANOTECNOLOGIE*AZZZZ052489 - SPERIMENTAZIONE E MODELLAZIONE DELLE PROPRIETA' DEI MATERIALI

Obiettivi dell'insegnamento

L’analisi di dati sperimentali provenienti da prove e misure su materiali ha un ruolo significativo nell’Ingegneria dei Materiali, così come la capacità di utilizzare strumenti informatici adatti a questo scopo. Il corso si propone quindi di introdurre gli allievi all’applicazione delle nozioni fondamentali della statistica e del calcolo numerico per analizzare criticamente una selezione di dati fisico-chimici che verranno acquisiti in sede di esercitazione (es. misure meccaniche, spettroscopiche, termiche). Il corso si propone di rendere autonomi gli allievi nell’uso personale di programmi specifici per l’analisi e rappresentazione di dati sperimentali e la modellazione dei materiali in geometrie semplici.


Risultati di apprendimento attesi

Il corso si propone di introdurre gli allievi alla sperimentazione industriale attraverso la programmazione delle prove, l’esecuzione delle misure, l’analisi e rappresentazione dei dati e la modellazione delle proprietà e del comportamento dei materiali. Verranno richiamate ed affrontate in forma operativa e applicata le basi statistico-matematiche su cui poggiano tali strumenti. Gli allievi saranno guidati all’uso delle tecniche proposte nel corso tramite un approccio in prima persona (learning by doing agevolato dalla distribuzione agli studenti di una macchina virtuale dotata dei pacchetti software open source utilizzati nell’ambito delle esercitazioni del corso). A seguito del superamento dell'esame, gli allievi saranno in grado di:

- conoscere e comprendere il significato statistico insito nella misura sperimentale

 - conoscere e comprendere i fondamenti della modellazione al calcolatore

- conoscere e saper usare i principali pacchetti informatici di calcolo numerico e rappresentazione grafica dei dati

- sapere applicare le conoscenze sopra descritte al trattamento del dato sperimentale e alla modellazione computazionale per geometrie semplici


Argomenti trattati

1. Misure sperimentali e analisi dei dati (2 CFU):
- Programmazione della sperimentazione ed elementi di chemiometria: il disegno sperimentale
- La misura di una proprietà, accuratezza e precisione, teoria dell’errore
- Analisi di strumentazione di interesse per l’ingegneria dei materiali: spettrometri, dinamometro, calorimetro; sensibilità e riproducibilità delle misure; analisi di dati reali
- Trattamento dei dati sperimentali ottenuti: richiami di statistica descrittiva, applicazione di metodi di regressione lineare e non lineare, coefficiente di correlazione, applicazione di modelli matematici e rappresentazione grafica dei risultati

 

2. Modellazione delle proprietà dei materiali (2 CFU):
- Introduzione alla modellazione computazionale delle proprietà dei materiali
- Applicazione a casi di cui è nota la soluzione analitica; programmazione e verifica della soluzione numerica:
   o statica di elementi meccanici semplici e basi del metodo ad elementi finiti
   o conduzione del calore e diffusione in geometrie semplici
   o vibrazioni in sistemi discreti di masse accoppiate: modelli meccanici, molecole e aggregati chimici con pochi atomi

 

3. Realizzazione di un progetto di calcolo/analisi dati (contribuisce alla determinazione del voto d’esame) – 1 CFU
Strumenti informatici: oltre alla macchina virtuale Linux dotata di software preinstallato, saranno fornite durante le esercitazioni del corso le informazioni per utilizzare in prima persona i pacchetti software di utilizzo principale:
- Octave (open source, compatibile con Matlab): https://www.gnu.org/software/octave/
- Gnuplot (rappresentazione grafica di dati e curve fitting): http://www.gnuplot.info


Prerequisiti

Sono richieste le conoscenze acquisite nell’ambito dei corsi di fisica e matematica del primo anno.


Modalità di valutazione

L’esame prevede due fasi distinte, valutate separatamente.

  1. Realizzazione di un progetto di calcolo/analisi dati. Questo richiede la scrittura di un semplice codice octave/gnuplot e la redazione di un sintetico report descrittivo
  2. Test scritto sui contenuti del corso

Il voto finale è dato dalla media delle valutazioni 1 e 2.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaDispense
Note:

Verranno distribute agli allievi dispense e note di lezione, oltre alle copie delle slide presentate durante il corso. Saranno anche indicati riferimenti bibliografici puntuali sugli argomenti specifici del corso.


Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
32:30
48:45
Esercitazione
17:30
26:15
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 50:00 75:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
03/12/2020