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    Aniello RICCIO

    Insegnamento di SPERIMENTAZIONE DI STRUTTURE AEROSPAZIALI

    Corso di laurea magistrale in INGEGNERIA AEROSPAZIALE

    SSD: ING-IND/04

    CFU: 6,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00

    Periodo di Erogazione: Secondo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    Italiano

    Contenuti

    Il corso ha come obiettivo di fornire agli allievi una descrizione dettagliata dei concetti base della sperimentazione di strutture ed elementi descrivendo le tecniche e le principali strumentazioni necessarie alla progettazione ed esecuzione di prove sperimentali. Fondamenti di analisi dei dati mediante Design of Experiments (DeO). Aspetti pratici delle principali strumentazioni e sistemi sensoristici (strain gauges) per la sperimentazione di strutture, elementi e coupon anche mediante sessioni in laboratorio presso il CNR Sede di Portici.

    Testi di riferimento

    1) J. M. Hodgkinson CrC Publication Woodhead Publishing Limited 2000
    2) Doebelin Measurement Systems McGraw Hill 2003
    3) Appunti Prof. Malaspina di estensimetria ( Teoria e Pratica) (1998)

    Obiettivi formativi

    Il corso ha come obiettivo di fornire agli allievi:
    - i concetti base della sperimentazione delle strutture;
    - le tecniche e le strumentazioni necessarie all’esecuzione di prove sperimentali;
    - descrivere ed illustrare gli aspetti pratici delle principali strumentazioni e sistemi sensoristici per la sperimentazione di strutture, elementi e coupon;


    Prerequisiti

    Le competenze degli allievi attesa in ingresso del corso sono relative:
    A. elementi di meccanica del continuo
    B. elementi di fisica e matematica

    Metodologie didattiche

    Le lezioni sono frontali per un totale di 48 ore tenute dal docente del corso, con una durata di 120 minuti. Sono previste alcune esercitazioni in laboratorio organizzate dal docente presso il Laboratorio di Sperimentazione Strutturale del CNR locazione di Portici concordandone con gli allievi frequenza e durata in base alle loro necessità.

    Metodi di valutazione

    La modalità di verifico consiste in una prova orale con l’obiettivo di accertare le capacità acquisite dallo studente A. di descrivere e gestire sistemi per l’analisi, il design e l’esecuzione di prove strutturali per elementi e strutture; B. saper descrivere le tecniche di monitoraggio di parametri sperimentali; C. analisi dei dati sperimentali.
    Viene svolto un colloquio singolo articolato su domande relative agli argomenti trattati durante il corso relativi alla progettazione ed esecuzione di prove sperimentali di strutture aerospaziali e un caso pratico atto ad accertare il livello di conoscenze raggiunto dallo studente.

    Altre informazioni

    Le prove di esame sono fissate con cadenza almeno mensile (ad esclusione della pausa estiva) and secondo la disponibilità e le esigenze degli studenti se possibile.

    Programma del corso

    Il programma del corso è il seguente:
    1) ELABORAZIONE DATI SPERIMENTALI
    a. Elementi di Statistica
    b. Il disegno degli esperimenti
    c. Applicazioni del DEO
    2) SENSORI
    a. Misure Elettriche
    b. Segnali Digitali
    c. Misure estensimetriche
    d. Misure accelerometriche
    e. Misure di temperatura
    f. Fibre ottiche
    g. Strumenti di misura e trasduttori
    h. Misure di pressione e acustica
    i. encoder
    3) SPERIMENTAZIONE STRUTTURALE
    a. Testing
    b. Macchine oleodinamiche
    c. Macchine elettromeccaniche
    d. TEST STATICI
    e. TEST DINAMICI
    f. VIBRAZIONI ED ANALISI MODALE SPERIMENTALE
    4) PROGETTAZIONE DELLA PROVA SPERIMENTALE
    a. Confronto e correlazione tra modello numerico e sperimentale
    b. Sensorizzazione
    c. Input ed output
    d. Set-up della prova

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    The course content is mainly focused on: detailed description of the basic features of experimental strategy and approach for elements and structures. The lessons will cover the most used and employed sensors, transducers and devices for the design and the execution of experimental tests on coupon, element and structures. Basics of Test Design, data analysis by means of DeO technique is provided with hand on example. The practical feature of sensor such as strain gauges are illustrated and students will approach the practical installation by lab hand-on work at CNr location in Portici.

    Textbook and course materials

    1) J. M. Hodgkinson CrC Publication Woodhead Publishing Limited 2000
    2) Doebelin Measurement Systems McGraw Hill 2003
    3) Appunti Prof. Malaspina di estensimetria ( Teoria e Pratica) (1998)

    Course objectives

    Course objectives are the following:
     fundamentals of structural mechanics
     description and introduction to the basic system for structural experimental testing At The end of the course the student is expected to know the fundamental of design strategy and technique for the experimental characterization of elements and structures, moreover the students are expected to achieve a good level of knowledge related to the main and different sensors and transducers employed for the experiments of aerospace element and structures.

    Prerequisites

    Students are requested the following knowledge as prerequisite for this course:
    A. continuum mechanics fundamentals
    B. Physics and mathematics

    Teaching methods

    Lessons are frontal and in total are 48 h with an average of 120 minutes. Hand-on lesson will be organized along with instruction visit at CNR Structural Lab. At Portici Location according to the students’ availability and requirements.

    Evaluation methods

    An oral interview will provide necessary indication of the student achievements in terms of engineering content and capacity of correctly design a test or specific experimental observation for aerospace element or structure. The final interview will focus on specific arguments of the course and a practical assessment to verify the level of student's knowledge on design and execution of the structural experiments.

    Other information

    Monthly oral examinations are programmed (excluding summer holydays) according to the students availability and needs if possible.

    Course Syllabus

    Course programme is focusing on the following topics:
    Course content:
    1) EXPERIMENTAL DATA ANALYSIS
    a. Fundamental of Statistics
    b. Design of Experiment
    c. DEO Application
    d. DEO a real Example
    2) SENSORS
    a. Transducers and sensors
    b. Electrical measurements
    c. Digital and Analog signal
    d. DAC/ADC systems
    e. Strain measurements
    f. Accelorometric measurements
    g. Temperature measurements
    h. Fibre optics
    i. Pressure sensors
    j. Encoder
    3) STRUCTURAL TESTING
    a. Testing
    b. Servo-hydraulic systems
    c. Electromechanical testing machines
    d. Static tests
    e. Dynamic tests
    f. Modal analysis and vibration
    4) STRUCTURAL MONITORING
    a. Acustic emission
    b. Sherography
    c. Ultrasuonds NDE
    d. Thermography
    5) EXPERIMENTAL DESIGN: how to prepare a test (2018/2019)
    a. Comparison between numerical and experimental data
    b. Sensorization of the testing elements
    c. Input ed output
    d. Data analysis and reporting

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