Strumenti e metodi di progettazione

• Conoscenza delle basi teoriche e della funzionalità della modellazione 3D e dell’analisi e ottimizzazione strutturale di elementi e sistemi meccanici;
• Conoscenza dei metodi per lo sviluppo e l’ingegnerizzazione di componenti e sistemi meccanici;
• Capacità di utilizzare software per la modellazione 3D e l’analisi e l’ottimizzazione strutturale.
• Capacità di utilizzare metodi e strumenti per la progettazione strutturale di componenti e sistemi meccanici;

Conoscenza elementi costruzione di macchine e disegno meccanico
Conoscenza fisica classica e fondamenti di analisi strutturale

J.E. Shigley, Progetto e costruzione di macchine. McGraw-Hill Education; 2020 - Capitolo 19

lezioni frontali ed esercitazioni

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso un esame orale (circa 30 minuti). L'esame orale verte sugli argomenti teorici e ingegneristici trattati nelle varie parti del corso. Nella valutazione dell'esame la determinazione del voto finale terrà conto del livello e della qualità della conoscenza degli argomenti, nella capacità di esporre i risultati di un piccolo progetto sviluppato personalmente e del risultato di una breve prova pratica di sviluppo di una analisi agli elementi finiti tramite software commerciale oltre che l’utilizzo di un lessico adeguato allo specifico contesto tecnico ingegneristico.

1. Progettazione Ingegneristica
• Sviluppo Prodotto. Fasi della progettazione ingegneristica.
• 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.
5. Progettazione per la stampa additiva – Additive Manufacturing (6 ore)
• Tecnologie di stampa 3D, 3D printing da polveri metalliche.
• Modellazione applicando strutture reticolari.
• Struttura di supporto e orientazione.
• Design for Additive Manufacturing: fasi, strumenti e sviluppo del progetto.
• Strumenti CAD/CAE per il progetto additivo.
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).

Conoscenza dei metodi di rappresentazione per il disegno tecnico e dei principali componenti di macchine.

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
• Olaf Diegel, Axel Nordin, Damien Motte, “A practical guide to Design for Additive Manufacturing”, Springer, 2019.

Il corso si articola in lezioni teoriche sui principali strumenti e metodi di progettazione per il settore industriale, secondo gli 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.

La frequenza è facoltativa ma fortemente consigliata.

La valutazione del livello di apprendimento consiste in una prova scritta e 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 misurata tramite un voto 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.

• Conoscenza delle basi teoriche e della funzionalità della modellazione 3D e dell’analisi e ottimizzazione strutturale di elementi e sistemi meccanici;
• Conoscenza dei metodi per lo sviluppo e l’ingegnerizzazione di componenti e sistemi meccanici;
• Capacità di utilizzare software per la modellazione 3D e l’analisi e l’ottimizzazione strutturale.
• Capacità di utilizzare metodi e strumenti per la progettazione strutturale di componenti e sistemi meccanici;

Conoscenza elementi costruzione di macchine e disegno meccanico
Conoscenza fisica classica e fondamenti di analisi strutturale

J.E. Shigley, Progetto e costruzione di macchine. McGraw-Hill Education; 2020 - Capitolo 19

lezioni frontali ed esercitazioni

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso un esame orale (circa 30 minuti). L'esame orale verte sugli argomenti teorici e ingegneristici trattati nelle varie parti del corso. Nella valutazione dell'esame la determinazione del voto finale terrà conto del livello e della qualità della conoscenza degli argomenti, nella capacità di esporre i risultati di un piccolo progetto sviluppato personalmente e del risultato di una breve prova pratica di sviluppo di una analisi agli elementi finiti tramite software commerciale oltre che l’utilizzo di un lessico adeguato allo specifico contesto tecnico ingegneristico.

1. Progettazione Ingegneristica
• Sviluppo Prodotto. Fasi della progettazione ingegneristica.
• 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.
5. Progettazione per la stampa additiva – Additive Manufacturing (6 ore)
• Tecnologie di stampa 3D, 3D printing da polveri metalliche.
• Modellazione applicando strutture reticolari.
• Struttura di supporto e orientazione.
• Design for Additive Manufacturing: fasi, strumenti e sviluppo del progetto.
• Strumenti CAD/CAE per il progetto additivo.
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).

Conoscenza dei metodi di rappresentazione per il disegno tecnico e dei principali componenti di macchine.

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
• Olaf Diegel, Axel Nordin, Damien Motte, “A practical guide to Design for Additive Manufacturing”, Springer, 2019.

Il corso si articola in lezioni teoriche sui principali strumenti e metodi di progettazione per il settore industriale, secondo gli 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.

La frequenza è facoltativa ma fortemente consigliata.

La valutazione del livello di apprendimento consiste in una prova scritta e 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 misurata tramite un voto 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.