Rediscovering the Space. Dottorato di Ricerca in Ingegneria e Scienze Aerospaziali
Con il seminario “La quantificazione dell’incertezza e l’analisi del danneggiamento nelle strutture aerospaziali”, in programma oggi, giovedì, 15 luglio, ore 16,00 sulla piattaforma Cisco Webex, http://bit.ly/RediscoveringTheSpace_july_15 e sul canale Youtube del Poliba si concluderà, “Rediscovering the Space” l’iniziativa scientifica pubblica del Dottorato di Ricerca interateneo in Ingegneria e Scienze Aerospaziali Poliba-Uniba, dedicata al settore aerospaziale.
Nell’ultimo appuntamento parteciperanno gli “specialisti”, proff. Alfonso Pagani e Marco Petrolo, docenti di “Costruzioni e Strutture Aerospaziali” presso il Politecnico di Torino, moderatrice, prof.ssa Maria Cinefra del Politecnico di Bari.
Il tema, certo non facile, ma sicuramente affascinante, pone l’attenzione di partenza alla “quantificazione dell’incertezza” (UQ), un aspetto cruciale per garantire affidabilità nella progettazione delle strutture aerospaziali.
Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia infatti, gli ingegneri si sono dedicati sempre più allo sviluppo di strutture aerospaziali avanzate con funzioni e prestazioni più elevate. La progettazione delle strutture aerospaziali deve inevitabilmente fronteggiare molteplici fonti di incertezza derivanti da errori di modellazione, discrepanze nella definizione delle proprietà dei materiali, tolleranze nei processi di lavorazione e variazioni ambientali durante i processi di produzione e servizio delle strutture stesse.
La mancanza di conoscenze o di dati sperimentali, l’accoppiamento tra diversi campi fisici e l’elevato costo computazionale delle simulazioni ad alta fedeltà rendono la quantificazione dell’incertezza e la validazione del modello estremamente impegnative.
n questo contesto, particolare attenzione è rivolta alla progettazione dei materiali compositi “Variable Angle Tow” (VAT) che, consentendo alle fibre di essere organizzate lungo percorsi curvilinei, offrono maggiori capacità di personalizzazione rispetto ai classici laminati CFRP. Tuttavia, dare una direzione a delle fibre fragili non è esente da difetti e, infatti, è fortemente influenzato dalla stampante 3D.
Nel seminario, verrà illustrato l’utilizzo di tecniche agli elementi finiti multiscala e di ordine elevato per dimostrare l’importanza dei difetti di fabbricazione sulla risposta meccanica e sulla progettazione ad elevata affidabilità dei laminati compositi VAT.
Inoltre, la modellazione di fenomeni localizzati come la propagazione di danni e guasti mediante approcci classici rimane discutibile poiché tali meccanismi dipendono fortemente dai fenomeni caratteristici delle scale più piccole. Poiché le strutture composite, ampiamente utilizzate in campo aerospaziale, hanno una natura multiscala, la corretta modellazione di una o più scale è decisiva per avere risultati affidabili. Questo seminario si occuperà di macro-, meso- e micro-scala e delle loro interazioni. In primo luogo, verranno delineati i requisiti minimi per una corretta modellazione strutturale per ciascuna scala. Successivamente, verranno descritte le strategie più comuni per implementare un framework multiscala.
Il relatori
Alfonso Pagani è professore associato presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale, Politecnico di Torino. Ha conseguito un dottorato di ricerca in Ingegneria Aerospaziale presso la City University di Londra nel 2016 e, in precedenza, un dottorato di ricerca in Fluidodinamica presso il Politecnico di Torino, sotto la supervisione del Prof. E. Carrera. Recentemente, il Dr. Pagani ha vinto un prestigioso progetto di ricerca europeo EU-H2020 ERC – Starting grant per uno studio esplorativo su un nuovo approccio al problema della progettazione, produzione e analisi di materiali compositi a rigidità variabile. Nel 2018, Pagani è entrato a far parte del California Institute of Technology come visiting associate, per lavorare sull’acustica dei metamateriali. Inoltre, ha trascorso periodi di ricerca presso la Purdue University nel 2016, dove ha lavorato sulla micromeccanica dei compositi rinforzati con fibre. E’ coautore di circa 120 pubblicazioni.
Marco Petrolo è professore associato del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale del Politecnico di Torino. È stato ricercatore presso la School of Aerospace, Mechanical and Manufacturing Engineering, RMIT University, Melbourne, Australia. Ha conseguito un PhD in Ingegneria Aerospaziale presso il Politecnico di Torino nell’aprile 2012. Petrolo ha trascorso periodi di ricerca presso la San Diego State University (USA) e l’Università del Michigan (USA). La sua attuale attività di ricerca riguarda l’analisi multiscala dei compositi, la micromeccanica e lo sviluppo di teorie strutturali di ordine elevato. Collabora con varie istituzioni, tra cui l’Università della British Columbia, l’Università di Washington, la Deakin University, la Florida Atlantic University e la NASA.
I quattordici appuntamenti con “Rediscovering the Space 2021 – challenges and opportunities in the aerospace, research and business sectors” sono stati coordinati da prof. Marco Donato de Tullio – Politecnico di Bari.
