Ingegneria Aerospaziale

1. Introduzione alla scienza e tecnologia dei materiali 2. Struttura atomica e legami interatomici, solidi cristallini, imperfezioni (struttura atomica, legami atomici nei solidi, strutture cristalline, materiali cristallini e non cristallini, difetti di punto, di superficie e di volume) 3. Diffusione (prima e seconda legge di Fick) 4. Proprietà meccaniche dei metalli (deformazione elastica, deformazione plastica, variabilità delle proprietà e dei fattori di progettazione e di sicurezza) 5. Dislocazioni e meccanismi per aumentare la resistenza (dislocazioni e deformazione plastica, meccanismi di rafforzamento nei metalli, recovery, ricristallizzazione e accrescimento del grano) 6. La rottura (frattura duttile e fragile, fatica, creep) 7. Materiali metallici (cenni sui principali diagrammi di fase e loro interpretazione, tipi di leghe metalliche, lavorazione dei metalli) 8. Materiali ceramici (struttura dei ceramici, proprietà meccaniche, tipi e applicazioni dei ceramici, fabbricazione e lavorazione dei ceramici) 9. Polimeri (comportamento meccanico dei polimeri, meccanismi di deformazione e di rafforzamento dei polimeri, fenomeni di cristallizzazione, fusione e transizione vetrosa nei polimeri, tipi di polimeri, sintesi e lavorazione dei polimeri) 10. Compositi (compositi rinforzati con particelle, compositi fibro-rinforzati, compositi strutturali e compositi con fibra naturale)

Il settore dei materiali è caratterizzato da una forte interdisciplinarietà che spazia dalla fisica e chimica della materia, alle applicazioni ingegneristiche e ai processi di fabbricazione. Si richiede pertanto agli studenti una buona conoscenza della chimica generale ed inorganica (Chimica), delle scienze di base (Analisi I e Fisica I) e della Scienza delle Costruzioni.

- William D. Callister Jr., David G. Rethwisch - Scienza ed Ingegneria dei Materiali, IV/2019, Edises.

Le attività didattiche si basano su lezioni frontali tradizionali per l’acquisizione delle conoscenze e sullo svolgimento di esercitazioni comuni per la soluzione di problemi ingegneristici di limitata complessità.

La frequenza non è obbligatoria anche se è fortemente consigliata.

La valutazione è basata sugli esiti di una prova scritta ed un successivo colloquio orale, tesi alla verifica dell’acquisizione: • delle conoscenze su microstruttura, proprietà, progettazione, processi di produzione e trasformazione, impiego, analisi, caratterizzazione, degrado e riciclo dei materiali di interesse ingegneristico industriale; • della capacità di applicare tali conoscenze per selezionare i materiali idonei alle diverse applicazioni, per riconoscere le condizioni di possibile rischio in esercizio, per scegliere i test più indicati per valutare le prestazioni dei materiali. La prova scritta, della durata di 90 minuti, comprenderà cinque domande multiple a risposta chiusa e tre esercizi numerici. Le domande chiuse mirano a verificare l'avvenuta acquisizione delle conoscenze e dei concetti discussi nel corso. Gli esercizi numerici possono descrivere allo studente dei casi progettuali reali, richiedendo quindi una analisi del problema e la relativa discussione critica degli approcci utilizzati per risolvere i quesiti. Il punteggio della prova scritta (in trentesimi) sarà calcolato sulla base della qualità e della completezza delle risposte fornite. Per poter accedere al colloquio è previsto il conseguimento di una votazione minima di 18/30 alla prova scritta. Il voto minimo per il superamento dell’esame (18/30) è conseguito solo se lo studente dimostra di saper correttamente classificare e distinguere il comportamento fisico-meccanico delle principali classi di materiali ingegneristici. Per il voto finale saranno considerati: • il grado di approfondimento delle conoscenze; • la capacità di collegare con sicurezza argomenti diversi; • la capacità di applicare le conoscenze alla soluzione di problemi di limitata complessità nel campo dell’ingegneria dei materiali; • la capacità di comunicare le conoscenze acquisite e di illustrare le soluzioni tecniche proposte con chiarezza e utilizzando un vocabolario tecnico appropriato. Per il conseguimento del massimo dei voti (30/30 e lode) lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati nel corso, e di saper applicare tale conoscenza alla soluzione di problemi nel campo dell’ingegneria industriale, proponendo soluzioni originali e dimostrando di aver approfondito individualmente e con contributi personali lo studio della materia.

Le attività didattiche si basano su lezioni frontali tradizionali per l’acquisizione delle conoscenze e sullo svolgimento di esercitazioni comuni per la soluzione di problemi ingegneristici di limitata complessità.

1. Introduzione alla scienza e tecnologia dei materiali 2. Struttura atomica e legami interatomici, solidi cristallini, imperfezioni (struttura atomica, legami atomici nei solidi, strutture cristalline, materiali cristallini e non cristallini, difetti di punto, di superficie e di volume) 3. Diffusione (prima e seconda legge di Fick) 4. Proprietà meccaniche dei metalli (deformazione elastica, deformazione plastica, variabilità delle proprietà e dei fattori di progettazione e di sicurezza) 5. Dislocazioni e meccanismi per aumentare la resistenza (dislocazioni e deformazione plastica, meccanismi di rafforzamento nei metalli, recovery, ricristallizzazione e accrescimento del grano) 6. La rottura (frattura duttile e fragile, fatica, creep) 7. Materiali metallici (cenni sui principali diagrammi di fase e loro interpretazione, tipi di leghe metalliche, lavorazione dei metalli) 8. Materiali ceramici (struttura dei ceramici, proprietà meccaniche, tipi e applicazioni dei ceramici, fabbricazione e lavorazione dei ceramici) 9. Polimeri (comportamento meccanico dei polimeri, meccanismi di deformazione e di rafforzamento dei polimeri, fenomeni di cristallizzazione, fusione e transizione vetrosa nei polimeri, tipi di polimeri, sintesi e lavorazione dei polimeri) 10. Compositi (compositi rinforzati con particelle, compositi fibro-rinforzati, compositi strutturali e compositi con fibra naturale)

Il settore dei materiali è caratterizzato da una forte interdisciplinarietà che spazia dalla fisica e chimica della materia, alle applicazioni ingegneristiche e ai processi di fabbricazione. Si richiede pertanto agli studenti una buona conoscenza della chimica generale ed inorganica (Chimica), delle scienze di base (Analisi I e Fisica I) e della Scienza delle Costruzioni.

- William D. Callister Jr., David G. Rethwisch - Scienza ed Ingegneria dei Materiali, IV/2019, Edises.

La frequenza non è obbligatoria anche se è fortemente consigliata.

La valutazione è basata sugli esiti di una prova scritta ed un successivo colloquio orale, tesi alla verifica dell’acquisizione: • delle conoscenze su microstruttura, proprietà, progettazione, processi di produzione e trasformazione, impiego, analisi, caratterizzazione, degrado e riciclo dei materiali di interesse ingegneristico industriale; • della capacità di applicare tali conoscenze per selezionare i materiali idonei alle diverse applicazioni, per riconoscere le condizioni di possibile rischio in esercizio, per scegliere i test più indicati per valutare le prestazioni dei materiali. La prova scritta, della durata di 90 minuti, comprenderà cinque domande multiple a risposta chiusa e tre esercizi numerici. Le domande chiuse mirano a verificare l'avvenuta acquisizione delle conoscenze e dei concetti discussi nel corso. Gli esercizi numerici possono descrivere allo studente dei casi progettuali reali, richiedendo quindi una analisi del problema e la relativa discussione critica degli approcci utilizzati per risolvere i quesiti. Il punteggio della prova scritta (in trentesimi) sarà calcolato sulla base della qualità e della completezza delle risposte fornite. Per poter accedere al colloquio è previsto il conseguimento di una votazione minima di 18/30 alla prova scritta. Il voto minimo per il superamento dell’esame (18/30) è conseguito solo se lo studente dimostra di saper correttamente classificare e distinguere il comportamento fisico-meccanico delle principali classi di materiali ingegneristici. Per il voto finale saranno considerati: • il grado di approfondimento delle conoscenze; • la capacità di collegare con sicurezza argomenti diversi; • la capacità di applicare le conoscenze alla soluzione di problemi di limitata complessità nel campo dell’ingegneria dei materiali; • la capacità di comunicare le conoscenze acquisite e di illustrare le soluzioni tecniche proposte con chiarezza e utilizzando un vocabolario tecnico appropriato. Per il conseguimento del massimo dei voti (30/30 e lode) lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati nel corso, e di saper applicare tale conoscenza alla soluzione di problemi nel campo dell’ingegneria industriale, proponendo soluzioni originali e dimostrando di aver approfondito individualmente e con contributi personali lo studio della materia.

Le attività didattiche si basano su lezioni frontali tradizionali per l’acquisizione delle conoscenze e sullo svolgimento di esercitazioni comuni per la soluzione di problemi ingegneristici di limitata complessità.