DYNAMICS OF AEROSPACE STRUCTURES

Obiettivi formativi

Questo corso offre l'opportunità di integrare la preparazione acquisita nei corsi di base con metodologie e strumenti avanzati per l'analisi dinamica delle strutture aerospaziali sia nel dominio del tempo che in quello di Fourier-Laplace. Viene studiata la risposta dei sistemi strutturali lineari a carichi dinamici sia deterministici che stocastici, introducendo alcune questioni essenziali sulla teoria della vibrazione casuale. Il corso presenta anche tecniche di riduzione dell'ordine (condensazione statica e dinamica) di modelli ad elementi finiti insieme a problemi di eccitazione sismica su strutture aerospaziali come aerei e lanciatori. Particolare attenzione è data anche ai principali modelli di smorzamento strutturale per lo studio del controllo delle vibrazioni con assorbitori dinamici. Infine, viene fornita una panoramica dei problemi di propagazione nelle strutture aerospaziali in cui sono coinvolti processi dinamici veloci. I metodi di integrazione numerica sono utilizzati per studiare le risposte di questi sistemi strutturali, evidenziando le differenze rispetto alle risposte ottenute con l'analisi lineare. Obiettivi di apprendimento Generale Dopo aver completato questo corso, lo studente sarà in grado di comprendere tutti gli aspetti fondamentali relativi alla dinamica delle strutture aerospaziali, studiare i problemi di risposta a carichi sismici casuali con valutazione delle prestazioni, progettare un sistema di controllo passivo e attivo delle vibrazioni strutturali utilizzando assorbitori dinamici e valutare effetti non lineari nel caso di strutture caratterizzate da dinamica veloce. Lo studente avrà infine maturato il bagaglio culturale per dialogare con enti di certificazione per la qualificazione al volo/lancio di sistemi strutturali e con gli enti/professionisti responsabili delle prove dinamiche sperimentali.

Canale 1
GIULIANO COPPOTELLI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
1) Discretizzazione spaziale di un solido con comportamento elastico lineare: equazioni di Lagrange - coordinate di Lagrange fisiche e modali 2) Sistemi ODE per la dinamica strutturale 3) Dinamica dei sistemi continui 4) Vibrazioni random 5) Tecniche di condensazione strutturale ed risposta sismica. Modelli di ordine ridotto (ROM ) - Digital Twin 6) Sistemi di smorzamento attivo e passivo per il controllo delle vibrazioni 7) Propagazione dell'onda
Prerequisiti
Conoscenza di Strutture Aeronautiche o Spaziali.
Testi di riferimento
1) Materiale didattico a cura del docente. 2) Bendat, J.S., Piersol, A.G., Random Data, John Wiley & Sons, 1986. 3) Shin, K., Hammond, J., Fundamentals of Signal Processing for Sound and Vibration Engineers, John Wiley & Sons, 2008. 4) Pintelon, R., Schoukens, J., System Identification: A Frequency Domain Approach, Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., 2001. 5) Inmann, D.J., Vibration with Control, John Wiley & Sons, 2006. 6) M. Géradin, D.J. Rixen, Mechanical Vibrations, Theory and Application to Structural Dynamics, third edition, 2015 John Wiley & Sons, Ltd. 7) Meirovitch L 1970 Methods of Analytical Dynamics. McGraw Hill, New York. 8) Meirovitch L 1980 Computational Methods in Structural Dynamics. Sijthoff & Noordhoff.
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 metodologie e strumenti avanzati per l'analisi dinamica delle strutture aerospaziali sia nel dominio del tempo che in quello di Fourier-Laplace. A tale scopo la modalità d'esame prevede una prova scritta ed una prova orale. La prova scritta consiste in domande a risposta aperta, mentre nel corso della prova orale sarà discusso l'elaborato scritto e descriveranno alcune aspetti teorici e/o numerici. 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.
GIULIANO COPPOTELLI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
1) Discretizzazione spaziale di un solido con comportamento elastico lineare: equazioni di Lagrange - coordinate di Lagrange fisiche e modali 2) Sistemi ODE per la dinamica strutturale 3) Dinamica dei sistemi continui 4) Vibrazioni random 5) Tecniche di condensazione strutturale ed risposta sismica. Modelli di ordine ridotto (ROM ) - Digital Twin 6) Sistemi di smorzamento attivo e passivo per il controllo delle vibrazioni 7) Propagazione dell'onda
Prerequisiti
Conoscenza di Strutture Aeronautiche o Spaziali.
Testi di riferimento
1) Materiale didattico a cura del docente. 2) Bendat, J.S., Piersol, A.G., Random Data, John Wiley & Sons, 1986. 3) Shin, K., Hammond, J., Fundamentals of Signal Processing for Sound and Vibration Engineers, John Wiley & Sons, 2008. 4) Pintelon, R., Schoukens, J., System Identification: A Frequency Domain Approach, Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., 2001. 5) Inmann, D.J., Vibration with Control, John Wiley & Sons, 2006. 6) M. Géradin, D.J. Rixen, Mechanical Vibrations, Theory and Application to Structural Dynamics, third edition, 2015 John Wiley & Sons, Ltd. 7) Meirovitch L 1970 Methods of Analytical Dynamics. McGraw Hill, New York. 8) Meirovitch L 1980 Computational Methods in Structural Dynamics. Sijthoff & Noordhoff.
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 metodologie e strumenti avanzati per l'analisi dinamica delle strutture aerospaziali sia nel dominio del tempo che in quello di Fourier-Laplace. A tale scopo la modalità d'esame prevede una prova scritta ed una prova orale. La prova scritta consiste in domande a risposta aperta, mentre nel corso della prova orale sarà discusso l'elaborato scritto e descriveranno alcune aspetti teorici e/o numerici. 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.
MARCO EUGENI Scheda docente
MARCO EUGENI Scheda docente
  • Codice insegnamento10606123
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoSpace and astronautical engineering - Ingegneria spaziale e astronautica
  • CurriculumSpacecraft design and integration (percorso formativo valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo con Georgia institute of technology and Georgia Tech Lorraine)
  • Anno2º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDING-IND/04
  • CFU6