EXPERIMENTAL TESTING FOR AEROSPACE STRUCTURES
Obiettivi formativi
Conoscenza ed applicazione delle metodologie di indagine sperimentale per le prove statiche e dinamiche su strutture aerospaziali finalizzate alla verifica e certificazione.
Canale 1
GIULIANO COPPOTELLI
Scheda docente
Programmi - Frequenza - Esami
Programma
1. Richiami di teoria della misura: quantità di misura fondamentali, sistema di misura, caratteristiche metrologiche dei sistemi di misura, gruppi di misura (range, accuratezza, risposta dinamica, precisione). Propagazione dell'errore e analisi "3-sigma".
2. Principio di funzionamento degli estensimetri resistivi, accelerometri, celle di carico. Sistemi per l'eccitazione delle strutture quali martelli modali e vibratore elettrodinamico.
3. Misure in campo statico: setup sperimentale per la stima della matrice di trasmissibilità e correlazione con predizioni numeriche
4. Misure in campo dinamico con eccitazione di tipo deterministica: eccitazione ad ampio spettro tramite martello modale e a banda ridotta tramite vibratore elettrodinamico. Aggiornamento del modello numerico strutturale in campo statico.
5. Problemi nell'analisi digitale dei segnali: trasformata discreta di Fourier, aliasing, leakage, windowing. Funzioni di Auto- e Cross-correlazione: teorema di Wiener-Kintchine.
6. Metodi per la stima dei parametri modali: a) dalle FRF con approccio Single- e Multi-Degree of freedom: b) appropriazione modale; c) metodi nel dominio del tempo.
7. Misure dinamiche con ingresso non deterministico: funzioni di correlazione e densità spettrale di potenza, PSD.
8. Correlazione tra modello sperimentale e modello agli E.F. Fondamenti di aggiornamento strutturale.
9. Tecniche di stima parametri modali da dati di volo: simulazioni di strutture con condizioni al contorno di struttura libera (free-free). Riferimenti normativi ad EASA e FAA.
10. Tecniche per la stima della risposta dinamica di satelliti o componenti di strutture spaziali durante le prove di "environmental testing". Certificazione e qualificazione al lancio attraverso prove al tavolo vibrante di tipo "sine", "random" e "shock".
Prerequisiti
Conoscenza di Costruzioni Aerospaziali, Strutture Aeronautiche o Spaziali.
Testi di riferimento
1) Materiale didattico a cura del docente.
2) Ewins, D.J., Modal Testing: Theory, Practice and Application, Research study press LTD, John 2000.
3) He, J., Fu, Z., Modal Analysis, Butterworth Heinemann, 2001.
4) Inmann, D.J., Vibration with Control, John Wiley & Sons, 2006.
5) Bendat, J.S., Piersol, A.G., Random Data, John Wiley & Sons, 1986.
6) Shin, K., Hammond, J., Fundamentals of signal Processing for Sound and Vibration Engineers, John Wiley & Sons, 2008.
Modalità insegnamento
L'acquisizione delle conoscenze avviene tramite didattica frontale, svolgimento di studi di caso che si svolgeranno con le attrezzature scientifiche disponibili presso il Laboratorio di Dinamica Strutturale Sperimentale e seminari specialistici. Le attività di laboratorio, tenute periodicamente, avranno come argomento le nozioni teoriche impartite tramite didattica frontale. Attraverso la redazione di relazioni sulle esperienze di laboratorio lo studente ha la possibilità di valutare il livello di apprendimento degli argomenti del corso.
La modalità di frequenza dell'insegnamento non è obbligatoria, ma fortemente raccomandata.
Frequenza
La modalità di frequenza dell'insegnamento non è obbligatoria, ma fortemente raccomandata.
Modalità di esame
La prova d'esame ha lo scopo di verificare le conoscenze acquisite in merito all'applicazione delle metodologie di indagine sperimentale
per le prove statiche e dinamiche su strutture aerospaziali finalizzate alla verifica e certificazione. A tale scopo la modalità d'esame prevede sia la discussione dei report sulle attività sperimentali di laboratorio svolte durante il corso, sia la verifica dell'acquisizione delle conoscenze teoriche previste dal corso. La valutazione dell'apprendimento si fonda sulla capacità di ragionamento e di studio autonomo dimostrati nella scrittura del rapporto di attività di laboratorio, sulla capacità di elaborazione delle competenze trasversali acquisite necessarie per interazioni professionali con gli Enti di certificazione aeronautica e/o gruppi di lavoro di progettazione e analisi di aero-strutture.
Saranno considerate positivamente a) il superamento di una prova intermedia (scritta, svolta a circa metà corso); b) superamento delle relazioni di laboratorio; e c) dimostrare padronanza degli argomenti trattati nella seconda metà del corso durante.
Poiché la frequenza al corso e facoltativa, la valutazione dei tre precedenti aspetti sarà sostituita da un colloquio orale nel caso in cui lo studente non abbia potuto svolgere la prova di valutazione intermedia e le attività di laboratorio.
La prova orale finale sarà effettuata seguendo il calendario di predisposto dalla Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale al termine del semestre di erogazione del corso.
Modalità di erogazione
L'acquisizione delle conoscenze avviene tramite didattica frontale, svolgimento di studi di caso che si svolgeranno con le attrezzature scientifiche disponibili presso il Laboratorio di Dinamica Strutturale Sperimentale e seminari specialistici. Le attività di laboratorio, tenute periodicamente, avranno come argomento le nozioni teoriche impartite tramite didattica frontale. Attraverso la redazione di relazioni sulle esperienze di laboratorio lo studente ha la possibilità di valutare il livello di apprendimento degli argomenti del corso.
La modalità di frequenza dell'insegnamento non è obbligatoria, ma fortemente raccomandata.
- Codice insegnamento1041575
- Anno accademico2024/2025
- CorsoIngegneria aeronautica - Aeronautical engineering
- CurriculumModellistica e analisi per la progettazione aeronautica (percorso valido anche per il conseguimento del doppio titolo con Georgia institute of technology and Georgia tech Lorraine o per il doppio titolo Italo-portoghese )
- Anno2º anno
- Semestre1º semestre
- SSDING-IND/04
- CFU6
- Ambito disciplinareIngegneria aerospaziale ed astronautica