Metodi di Progettazione dei Sistemi Offshore- Modellazione Numerica

Codice: 20810557

Scheda insegnamento

Anno Accademico di erogazione
2026/2027
Periodo di erogazione
Primo semestre
CFU
6 CFU
Lingua
Italiano
SSD
ING-IND/15

Scopri il programma didattico

Programma, testi adottati e modalità d’esame sono quelli pubblicati dai docenti per l’anno accademico 2026/2027.

Docente
Paolo Cicconi
Curriculum
Curriculum unico
Anno di corso
2
Periodo
Primo semestre
Ore
48
CUIN
260003886

Programma

1. Progettazione Ingegneristica
• Sviluppo Prodotto. Fasi della progettazione ingegneristica nel settore offshore.
• Configurazione e modularità di prodotto. Differenze tra Configure-to-Order e Engineer-to-Order.
• Ciclo di vita del prodotto
2. Modellazione Geometrica con strumenti CAD
• La modellazione CAD feature-based e le tecniche di gestione avanzata dei parametri.
• PMI: annotazioni nel modello 3D.
• Cenni sulla modellazione delle superfici.
3. Strumenti CAE: Ingegneria Assistita da Calcolatore
• Introduzione sistemi CAE e applicazioni.
• Interfacciamento ed interoperabilità tra sistemi CAD/CAE.
• Strumenti software per la simulazione numerica agli elementi finiti – FEM.
• Simulazioni strutturali.
4. Strumenti di Ottimizzazione
• Strumenti e metodi di ottimizzazione parametrica.
• Ottimizzazione multi-obiettivo.
• Ottimizzazione topologica nelle simulazioni FEM.

4. Modellazione dei sistemi offshore
• Ingegneria dei sistemi.
• Introduzione al BIM;
• Concetti base per la modellazione strutturale;
• Assiemi meccanici all’interno del progetto offshore;
• Strumenti software per la progettazione, gestione, e simulazione di strutture offshore;

6. Design for Environment
• Principi di Life Cycle Assessment per il settore industriale.
• Metodi di ecodesign supportati da analisi di Life Cycle Assessment (Design for Sustainability).

Prerequisiti

Conoscenza dei metodi di rappresentazione per il disegno tecnico e dei principali componenti delle macchine. Conoscenza di base delle strutture offshore e delle loro applicazioni.

Testi adottati

Le dispense delle lezioni sono disponibili sul sito Moodle dell'insegnamento.
Alcuni libri di riferimento sono:
• G. Pahl, W. Beitz, J. Feldhusen, K.H.Grote, “Engineering Design: A Systematic Approach”, Springer, Third Edition, 2007.
• E.Manzini, C.A. Vezzoli, “Design for Environmental Sustainability”, Springer 2008. A. Saksvuori, A. Immonen, "Product Lifecycle Management", Springer 2010.
• Geoffrey Boothroyd, Peter Dewhurst, Winston A. Knight., “Product Design for Manufacture and Assembly”, CRC Press, Third Edition. 2010.
• James G. Bralla, “Design for Manufacturing Handbook”, McGraw Hill, Second Edition, 1986.
• Product Design and Development, Fifth Edition, Karl T. Ulrich and Steven D. Eppinger, 2012, McGraw-Hill

Modalità di erogazione

Il corso si articola in lezioni teoriche sui principali strumenti e metodi di progettazione per il settore industriale, in base agli argomenti previsti dal programma della materia. A seguito delle lezioni teoriche, saranno svolte anche lezioni pratiche con la dimostrazione di software di supporto alla progettazione ingegneristica. Inoltre, per fare pratica nell’uso di tali strumenti, saranno condotti esercitazioni in aula e seminari di approfondimento.
In breve:
- Lo studente seguirà le lezioni in aula secondo la programmazione dell'orario pubblicato sul sito dell'ateneo.
- Il docente svolgerà in aula l'intero programma previsto, che comprende esercitazioni e simulazioni di esame.

Modalità di frequenza

La frequenza è facoltativa ma fortemente consigliata.

Modalità di valutazione

La valutazione del livello di apprendimento consiste in una prova orale con discussione degli argomenti trattati durante il corso, nonché nella presentazione di un progetto in cui si applicano le capacità acquisite nella progettazione industriale.
La valutazione è espressa tramite un punteggio da 18/30 a 30/30, con possibilità di lode. La votazione minima (18/30) viene attribuita se lo studente dimostra di saper utilizzare gli strumenti software per risolvere problemi reali, impiegando i metodi teorici presentati nel corso. La valutazione massima (30/30) viene attribuita nel caso in cui si dimostri di aver approfondito tutti gli aspetti trattati durante il corso e quindi di aver raggiunto un’elevata competenza nell’applicazione dei metodi teorici e degli strumenti software. La lode viene riservata a chi padroneggia gli argomenti e gli strumenti, andando oltre i risultati richiesti, prevedendo soluzioni intelligenti, dimostrando eccellenti risultati progettuali, presentati con una particolare proprietà linguistica.

Prove previste

  • Prova orale

Esplora gli obiettivi dell’insegnamento

Ambito disciplinare: Ingegneria meccanica

• Conoscenza delle basi teoriche e della funzionalità della modellazione 3D di elementi meccanici, strutture, e sistemi di tubazioni;
• Capacità di impostare la progettazione strutturale di componenti e di sistemi off-shore;
• Capacità di utilizzare software per la modellazione 3D e l’analisi strutturale.

Risultati di apprendimento attesi

L’insegnamento permette agli studenti di acquisire conoscenze avanzate sull’uso di strumenti e metodi di progettazione impiegati nell’ingegneria industriale per il settore offshore. Tali strumenti e metodi riguardano la modellazione avanzata con software di Computer-Aided Design (CAD), la simulazione con strumenti del tipo Computer-Aided Engineering (CAE), l’ottimizzazione strutturale basata sull’analisi FEM, tecniche di Design for Additive Manufacturing, esempi di Design for X come Design for Manufacturing and Assembly, e basi per lo studio del ciclo di vita del prodotto (Life Cycle Assessment – LCA) a partire dal modello CAD. Per quanto riguarda lo studio dell’ottimizzazione, saranno approfondite sia l’ottimizzazione parametrica sia quella topologica. Lo studente sarà impiegato su casi di studio multidisciplinari per integrare le nozioni acquisite in altri insegnamenti e, al contempo, per fare pratica nell’uso di sistemi di modellazione e di simulazione avanzati. L’obiettivo finale del corso è far acquisire conoscenze e competenze sui vari strumenti e metodi da impiegare per una progettazione avanzata di prodotto e sistema, basata su tecniche di prototipazione virtuale integrate con analisi di ottimizzazione e di valutazione del ciclo di vita.

Obiettivi di sostenibilità

  • 12 Consumo e produzione responsabili

Esempi di domande d’esame

La valutazione del livello di apprendimento consiste in una prova orale con discussione su uno o più temi trattati nel corso e nella presentazione di un progetto. La tematica e gli obiettivi del progetto vengono concordati insieme al docente durante lo svolgimento del corso.
Esempi di progetto possono riguardare lo studio di un componente meccanico da realizzare in stampa additiva, oppure studi di ottimizzazione topologica o parametrica in parallelo alle analisi strutturali FEM, con l’obiettivo di ridurre la massa dei componenti.

Il corso in cui è erogato questo insegnamento

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