Valerio ACANFORA
Insegnamento di STRUTTURE AEROSPAZIALI PER LA PRODUZIONE ADDITIVA
Corso di laurea magistrale in INGEGNERIA AEROSPAZIALE
SSD: ING-IND/04
CFU: 12,00
ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 96,00
Periodo di Erogazione: Annualità Singola
Italiano
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Il corso “Strutture Aerospaziali per la Produzione Additiva” è articolato in due moduli. Il primo introduce le tecnologie di stampa 3D per applicazioni aerospaziali, classificando i processi e i materiali (metalli, polimeri, compositi) in funzione delle proprietà strutturali richieste. Il secondo modulo è dedicato al Design for Additive Manufacturing, all’ottimizzazione topologica, ai parametri di stampa e all’uso di software per la progettazione generativa, con attività pratiche su stampa 3D e simulazione FEM. L’obiettivo è formare competenze integrate nella progettazione e produzione di componenti strutturali aerospaziali in ottica AM. |
| Testi di riferimento | Testi di riferimento TESTI_RIF Sì Martin Leary. (2019). Design for Additive Manufacturing. |
| Obiettivi formativi | Il corso “Strutture Aerospaziali per la Produzione Additiva (SAPA)” è finalizzato a fornire agli studenti le competenze teoriche e pratiche necessarie per la progettazione e la realizzazione di componenti strutturali aerospaziali mediante tecnologie di Additive Manufacturing. Al termine del corso, lo studente sarà in grado di descrivere e classificare le principali tecniche di stampa 3D in funzione dei materiali utilizzati (metalli, polimeri, compositi) e delle prestazioni meccaniche richieste in ambito aerospaziale, nonché di conoscere e distinguere i principali processi AM applicabili alla produzione di strutture leggere e funzionali. Verranno inoltre acquisite competenze nell’ambito del Design for Additive Manufacturing (DfAM), con particolare attenzione all’ottimizzazione topologica, alla progettazione generativa e alla valutazione dei vincoli geometrici e tecnologici legati al processo di stampa. Lo studente sarà in grado di utilizzare strumenti CAD e software di simulazione FEM per l’analisi strutturale dei componenti e potrà generare autonomamente file STL e G-Code, con consapevolezza dei parametri di stampa e delle implicazioni progettuali e produttive nella realizzazione di componenti mediante tecnologie additive. |
| Prerequisiti | I prerequisiti per affrontare al meglio l’insegnamento proposto sono le nozioni di base acquisite in alcuni corsi della laurea magistrale in Ingegneria Aerospaziale. In particolare, è da ritenersi fortemente consigliato l’insegnamento di "Costruzioni e Strutture Aerospaziali" |
| Metodi didattici | Le lezioni frontali sono tenute dal docente del corso, hanno durata di 120 minuti. Sono previste alcune lezioni con supporto informatico sull’uso di codici commerciali CAD, FEM, DfAM per il design e l’analisi delle strutture aerospaziali. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Al termine del corso è previsto un colloquio orale per la valutazione finale. Gli esercizi sono obbligatori per accedere alla prova orale ma non contribuiscono alla votazione d'esame. La prova orale si prefigge l’obiettivo di accertare le capacità di saper descrivere i processi per la progettazione, produzione e verifica di strutture aerospaziali tramite produzione additiva. Si svolgerà con un colloquio articolato su più domande atto ad accertare il livello di conoscenze raggiunto dallo studente. Ogni domanda contribuirà al voto finale. |
| Altre informazioni | Slides usate dal docente caricate su Teams dell’insegnamento Le prove di esame sono fissate con cadenza almeno mensile (ad esclusione della pausa estiva). |
| Programma esteso | Il programma del corso è articolato come segue: |
English
| Teaching language | Italian |
| Contents | Contenuti CONTENUTI Sì Il corso “Strutture Aerospaziali per la Produzione Additiva” è articolato in due moduli. Il primo introduce le tecnologie di stampa 3D per applicazioni aerospaziali, classificando i processi e i materiali (metalli, polimeri, compositi) in funzione delle proprietà strutturali richieste. Il secondo modulo è dedicato al Design for Additive Manufacturing, all’ottimizzazione topologica, ai parametri di stampa e all’uso di software per la progettazione generativa, con attività pratiche su stampa 3D e simulazione FEM. L’obiettivo è formare competenze integrate nella progettazione e produzione di componenti strutturali aerospaziali in ottica AM. The “Aerospace Structures for Additive Manufacturing” course is structured in two modules. The first covers 3D printing technologies for aerospace applications, classifying processes and materials (metals, polymers, composites) based on structural requirements. The second module focuses on Design for Additive Manufacturing, including topology optimization, print parameters, and generative design tools, with practical training on 3D printing and FEM simulations. The course aims to provide integrated skills for designing and producing aerospace structural components through advanced additive manufacturing approaches. |
| Textbook and course materials | Testi di riferimento TESTI_RIF Sì Martin Leary. (2019). Design for Additive Manufacturing. |
| Course objectives | The course “Aerospace Structures for Additive Manufacturing (SAPA)” aims to provide students with both theoretical and practical skills for the design and fabrication of aerospace structural components using Additive Manufacturing (AM) technologies. By the end of the course, students will be able to describe and classify the main 3D printing technologies based on the materials used (metals, polymers, composites) and the mechanical performance required in aerospace applications. They will also gain knowledge of the most relevant AM processes applicable to the production of lightweight and functional structures. The course includes specific training in Design for Additive Manufacturing (DfAM), focusing on topology optimization, generative design, and the assessment of geometric and process-related constraints. Students will be able to use CAD tools and FEM simulation software to analyze and validate structural components, and independently generate STL and G-Code files, with a clear understanding of print parameters and the design implications of AM-based production. |
| Prerequisites | The prerequisites for the proposed course are the basic notions acquired in some courses of the Master's Degree in Aerospace Engineering. In particular, the course 'Aerospace Constructions and Structures' is strongly recommended. |
| Teaching methods | Lessons take 120 minutes. There will be some computer-supported lectures on the use of commercial CAD, FEM, DfAM codes for the design and analysis of aerospace structures. |
| Assessment methods | At the end of the course, an oral exam is scheduled for the final assessment. Completing the exercises is mandatory to access the oral exam but they do not contribute to the final grade. The oral exam aims to verify the ability to describe the processes for the design, production, and verification of aerospace structures through additive manufacturing. It will take the form of an interview consisting of several questions designed to assess the level of knowledge the student has achieved. Each question will contribute to the final grade |
| Other information | Slides used by the teacher on Teams Monthly oral examinations are programmed (excluding summer holydays) |
| Detailed syllabus | The course program is structured as follows: |
