ADVANCED METHODS IN MECHANICAL DESIGN

Obiettivi formativi

The aim of the class is understanding the design workflow, its methods and tools, necessary to develop industrial products that accomplish client-company-community requirements as defined through product lifecycle. Lifecycle involves attention not only to the product performances but also to its production assessment and sustainability (integrated product-design), maintenance assessment and recycling. CAD-CAE-CAPP methodologies, integrated with CAx and Design for X methods, are studied in the context of virtual prototyping applications for lightweight design (through topological optimization and digital design),robust product-process design (through RSM techniques), ecodesign in circular economy (product configuration and innovation driven by lifecycle assessment). Exercises will be carried out through computational and CAD-CAE software. At the end of the course students will be able to set up a design workflow plan, choosing the most relevant requirements and design approaches, for any product of the industrial sector, driving innovation in accordance to the most updated design methodologies (virtual prototyping, virtual and augmented reality, reverse engineering). In addition, basics on the practical use of some CAD-CAE software will be also given. Keywords: Product Lyfecycle, integrated product-process design, ecodesign, lightweight design, virtual prototyping, CAD-CAE-CAPP methods, circular economy, digital design

Canale 1
FRANCESCA CAMPANA Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
The aim of the class is understanding the design workflow, its methods and tools useful to achieve products that are well defined according to the client-company-community requirements. Most applied design strategies will be analysed according to the integrated product-process design workflow. At the end of the course students will be able to set up a design workflow plan, choosing the most relevant requirements and design approaches, for any product of the industrial sector. Virtual prototyping, CAD-CAE-CAM tools will also investigated and exercises will be carried out through computational and CAD-CAE software. It will be organized in theory lessons and practical exercises that may ask for laptop. Part I - Design workflow (integrated product-process design, digital design) Part II - CAD systems; Surface Modeling and Reverse Engineering Part III - Virtual prototyping, CAE tools Part IV - Optimization methods for design (DOE, DACE, Metamodeling, Robust Design, topological optimization, Design for X)
Prerequisiti
Machine Design Solid Modeling Technical Drawing
Testi di riferimento
Lecture Notes and other sources available on the elearning page of the course A list of Reference will be available day by day during the class Principles of Cad/Cam/CAE Systems - Kunwoo Lee (Pearson College Div) Engineering Design: A Systematic Approach - G. Pahl, W. Beitz, J. Feldhusen, K. H. Grote
Modalità insegnamento
Theory and practical exercises will be provided
Frequenza
strongly recommended
Modalità di esame
Students will carry out assignments from the list of requirements up to the executive design and optimization of at least one component The report will be discussed during the oral exam The written exam includes 6 open questions that encompass the overall syllabus
Bibliografia
Lecture Notes and other sources available on the elearning page of the course A list of Reference will be available day by day during the class Principles of Cad/Cam/CAE Systems - Kunwoo Lee (Pearson College Div) Engineering Design: A Systematic Approach - G. Pahl, W. Beitz, J. Feldhusen, K. H. Grote
Modalità di erogazione
Theory and practical exercises will be provided
FRANCESCA CAMPANA Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
The aim of the class is understanding the design workflow, its methods and tools useful to achieve products that are well defined according to the client-company-community requirements. Most applied design strategies will be analysed according to the integrated product-process design workflow. At the end of the course students will be able to set up a design workflow plan, choosing the most relevant requirements and design approaches, for any product of the industrial sector. Virtual prototyping, CAD-CAE-CAM tools will also investigated and exercises will be carried out through computational and CAD-CAE software. It will be organized in theory lessons and practical exercises that may ask for laptop. Part I - Design workflow (integrated product-process design, digital design) Part II - CAD systems; Surface Modeling and Reverse Engineering Part III - Virtual prototyping, CAE tools Part IV - Optimization methods for design (DOE, DACE, Metamodeling, Robust Design, topological optimization, Design for X)
Prerequisiti
Machine Design Solid Modeling Technical Drawing
Testi di riferimento
Lecture Notes and other sources available on the elearning page of the course A list of Reference will be available day by day during the class Principles of Cad/Cam/CAE Systems - Kunwoo Lee (Pearson College Div) Engineering Design: A Systematic Approach - G. Pahl, W. Beitz, J. Feldhusen, K. H. Grote
Modalità insegnamento
Theory and practical exercises will be provided
Frequenza
strongly recommended
Modalità di esame
Students will carry out assignments from the list of requirements up to the executive design and optimization of at least one component The report will be discussed during the oral exam The written exam includes 6 open questions that encompass the overall syllabus
Bibliografia
Lecture Notes and other sources available on the elearning page of the course A list of Reference will be available day by day during the class Principles of Cad/Cam/CAE Systems - Kunwoo Lee (Pearson College Div) Engineering Design: A Systematic Approach - G. Pahl, W. Beitz, J. Feldhusen, K. H. Grote
Modalità di erogazione
Theory and practical exercises will be provided
MICHELE BICI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
L'obiettivo del corso è la comprensione del flusso di progettazione, dei suoi metodi e degli strumenti utili per ottenere prodotti ben definiti in base ai requisiti del cliente-azienda-comunità. Le strategie di progettazione più applicate saranno analizzate in base al flusso di progettazione integrato prodotto-processo. Alla fine del corso gli studenti saranno in grado di impostare un piano di lavoro di progettazione, scegliendo i requisiti e gli approcci progettuali più rilevanti, per qualsiasi prodotto del settore industriale. Verranno inoltre analizzati gli strumenti di prototipazione virtuale e CAD-CAE-CAM e verranno svolte esercitazioni attraverso software computazionali e CAD-CAE. Il corso sarà organizzato in lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche che potranno richiedere l'uso del computer portatile. Parte I - Flusso di lavoro della progettazione (progettazione integrata prodotto-processo, progettazione digitale) Parte II - Sistemi CAD; surface modeling e reverse engineering Parte III - Prototipazione virtuale, strumenti CAE Parte IV - Metodi di ottimizzazione per la progettazione (DOE, DACE, Metamodeling, Robust Design, ottimizzazione topologica, Design for X)
Prerequisiti
Per una corretta fruizione del corso, è consigliabile che lo studente possieda conoscenze circa: - i fondamenti dell'ingegneria meccanica (costruzione di macchine, disegno tecnico, meccanica applicata alle macchine, meccanica dei solidi, metodi di progettazione per l'ingegneria industriale); - i linguaggi di programmazione (C++, Matlab, Phyton); - i software CAD-CAE per modellazione 2D e 3D, analisi agli elementi finiti, ottimizzazioni. Essendo il corso erogato in lingua inglese, una fluente conoscenza della stessa risulta fondamentale.
Testi di riferimento
- Dispense, slide e altre risorse sono disponibili sulla pagina elearning del corso. - Principles of Cad/Cam/CAE Systems - Kunwoo Lee (Pearson College Div) - Engineering Design: A Systematic Approach - G. Pahl, W. Beitz, J. Feldhusen, K. H. Grote
Frequenza
Le lezioni saranno erogate in presenza, a meno di direttive specifiche del Consiglio d'Area, della Facoltà o dell'Ateneo. La frequenza non è obbligatoria ma vivamente consigliata.
Modalità di esame
Gli studenti svolgeranno dei compiti, ciascuno riguardante una parte specifica del programma, dall'elenco dei requisiti fino alla progettazione esecutiva e all'ottimizzazione di almeno un componente. I compiti potranno anche essere organizzati all'interno di un progetto assegnato con le stesse finalità Le relazioni, che riprendono gli incarichi, saranno discusse durante l'esame orale. La valutazione sarà quindi suddivisa in 15 punti su 30 assegnabili per il progetto (o i compiti esercitativi) e 15 punti su 30 assegnabili per la prova orale riguardante l'intero programma e con possibili richieste di chiarimento delle scelte progettuali svolte.
Bibliografia
Altre riferimenti specifici saranno resi disponibili per ciascun argomento durante il corso
Modalità di erogazione
L'intero insieme di lezioni, erogato in lingua inglese, sarà composto di lezioni teoriche, lezioni di spiegazione delle metodologie da applicare e dei risultati attesi, lezioni esercitative e momenti di revisione dei compiti progettuali assegnati. Il docente comunicherà puntualmente l'eventuale bisogno di attrezzature informatiche e si impegnerà a fornire tutte le risorse necessarie ad una corretta fruizione. Le lezioni saranno programmate come stabilito dal consiglio d'area all'inizio del semestre relativo, ed eventuali esercitazioni e/o momenti di revisione aggiuntivi saranno programmate d'accordo con gli studenti e le loro necessità.
MICHELE BICI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
L'obiettivo del corso è la comprensione del flusso di progettazione, dei suoi metodi e degli strumenti utili per ottenere prodotti ben definiti in base ai requisiti del cliente-azienda-comunità. Le strategie di progettazione più applicate saranno analizzate in base al flusso di progettazione integrato prodotto-processo. Alla fine del corso gli studenti saranno in grado di impostare un piano di lavoro di progettazione, scegliendo i requisiti e gli approcci progettuali più rilevanti, per qualsiasi prodotto del settore industriale. Verranno inoltre analizzati gli strumenti di prototipazione virtuale e CAD-CAE-CAM e verranno svolte esercitazioni attraverso software computazionali e CAD-CAE. Il corso sarà organizzato in lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche che potranno richiedere l'uso del computer portatile. Parte I - Flusso di lavoro della progettazione (progettazione integrata prodotto-processo, progettazione digitale) Parte II - Sistemi CAD; surface modeling e reverse engineering Parte III - Prototipazione virtuale, strumenti CAE Parte IV - Metodi di ottimizzazione per la progettazione (DOE, DACE, Metamodeling, Robust Design, ottimizzazione topologica, Design for X)
Prerequisiti
Per una corretta fruizione del corso, è consigliabile che lo studente possieda conoscenze circa: - i fondamenti dell'ingegneria meccanica (costruzione di macchine, disegno tecnico, meccanica applicata alle macchine, meccanica dei solidi, metodi di progettazione per l'ingegneria industriale); - i linguaggi di programmazione (C++, Matlab, Phyton); - i software CAD-CAE per modellazione 2D e 3D, analisi agli elementi finiti, ottimizzazioni. Essendo il corso erogato in lingua inglese, una fluente conoscenza della stessa risulta fondamentale.
Testi di riferimento
- Dispense, slide e altre risorse sono disponibili sulla pagina elearning del corso. - Principles of Cad/Cam/CAE Systems - Kunwoo Lee (Pearson College Div) - Engineering Design: A Systematic Approach - G. Pahl, W. Beitz, J. Feldhusen, K. H. Grote
Frequenza
Le lezioni saranno erogate in presenza, a meno di direttive specifiche del Consiglio d'Area, della Facoltà o dell'Ateneo. La frequenza non è obbligatoria ma vivamente consigliata.
Modalità di esame
Gli studenti svolgeranno dei compiti, ciascuno riguardante una parte specifica del programma, dall'elenco dei requisiti fino alla progettazione esecutiva e all'ottimizzazione di almeno un componente. I compiti potranno anche essere organizzati all'interno di un progetto assegnato con le stesse finalità Le relazioni, che riprendono gli incarichi, saranno discusse durante l'esame orale. La valutazione sarà quindi suddivisa in 15 punti su 30 assegnabili per il progetto (o i compiti esercitativi) e 15 punti su 30 assegnabili per la prova orale riguardante l'intero programma e con possibili richieste di chiarimento delle scelte progettuali svolte.
Bibliografia
Altre riferimenti specifici saranno resi disponibili per ciascun argomento durante il corso
Modalità di erogazione
L'intero insieme di lezioni, erogato in lingua inglese, sarà composto di lezioni teoriche, lezioni di spiegazione delle metodologie da applicare e dei risultati attesi, lezioni esercitative e momenti di revisione dei compiti progettuali assegnati. Il docente comunicherà puntualmente l'eventuale bisogno di attrezzature informatiche e si impegnerà a fornire tutte le risorse necessarie ad una corretta fruizione. Le lezioni saranno programmate come stabilito dal consiglio d'area all'inizio del semestre relativo, ed eventuali esercitazioni e/o momenti di revisione aggiuntivi saranno programmate d'accordo con gli studenti e le loro necessità.
  • Codice insegnamento1047501
  • Anno accademico2024/2025
  • CorsoIngegneria meccanica - Mechanical Engineering
  • CurriculumMeccanica Computazionale Pierre and Marie Curie University (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo francese)
  • Anno1º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDING-IND/15
  • CFU6
  • Ambito disciplinareIngegneria meccanica