- Obiettivo
L’oggetto del lavoro è lo studio del comportamento a snervamento della ghisa sferoidale EN-GJS-600-3 in condizioni di multiassialità degli sforzi. Il comportamento meccanico del materiale è influenzato dalla microstruttura, specialmente dalle proprietà della matrice e dalla presenza dei noduli di grafite. Benedetti et al. [1] hanno condotto prove statiche biassiali in condizioni...
One of the technological challenges associated with a power plant-scale fusion reactor is heat exhaust, namely, removal of large amount of heat generated by particle bombardment (and nuclear heating). It is divertor targets that are in charge of heat exhaust. The targets must withstand high heat fluxes, neutron irradiation and cyclic variation of thermal stresses. Such combined loads can lead...
Indentation testing is widely used for characterizing the mechanical behavior of soft solids, including elastomers, polymers, hydrogels, and biological tissues. In these materials, the response is strongly time-dependent, with the measured force depending on both the imposed displacement and the complete deformation history. Constitutive interpretation of indentation data becomes particularly...
La presente attività propone un modello semi-analitico per lo studio dell’adesione reversibile tra un indentatore sferico rigido e un insieme di fibrille viscoelastiche, una configurazione di interesse sia per i sistemi di adesione biologica sia per superfici ingegnerizzate bio-ispirate. Il comportamento meccanico delle fibrille è descritto mediante un modello di solido viscoelastico standard...
A seguito dell'incremento della richiesta di energia, i componenti operanti negli impianti sono soggetti a cicli di temperatura e stress sempre più severi. Le moderne tecniche per la simulazione agli elementi finiti di questi componenti, geometricamente complessi, spesso si affidano a modelli datati e conservativi. Scopo dell'attività di ricerca è quindi quello di definire un modello...
Lattice structures are a class of geometries with highly customizable mechanical properties. The resulting products are characterized by low weight and high mechanical performance, finding increasing applications in several fields such as automotive and biomedical engineering. Furthermore, their complex geometries make them ideal for advanced additive manufacturing. This work aims to...
Il presente lavoro descrive un’attività di simulazione numerica finalizzata alla valutazione dei carichi dinamici indotti da fenomeni di sloshing in un serbatoio criogenico per idrogeno liquido, LH₂, soggetto a condizioni di carico rappresentative di scenari di crash secondo CS-25. L’obiettivo dello studio è analizzare l’effetto dell’interazione fluido-struttura sulla risposta dinamica del...
The management of liquid sloshing remains a critical challenge in aerospace engineering, where fuel oscillations can significantly impair the stability and structural integrity of space vehicles. While rigid baffles are traditionally employed to mitigate these effects, flexible Anti-Sloshing Devices (ASDs) offer a promising alternative. They can potentially enhance energy dissipation through...
Nei sistemi aerospaziali, le linee flessibili metalliche sono ampiamente utilizzate per il trasporto di fluidi in condizioni operative severe, caratterizzate da pressione interna, vibrazioni e vincoli geometrici complessi. La modellazione strutturale di tali componenti risulta particolarmente sfidante, poiché il comportamento meccanico deriva dall'interazione tra un'anima corrugata sottile e...
Metallic structures subjected to severe thermal transients experience irreversible thermo-mechanical effects driven by localized plastic deformation and transient heat transfer. Conventional strain-based damage models are effective in describing ductile degradation driven by plastic flow, although they do not explicitly account for the thermodynamic nature of irreversible dissipation. In the...
The simulation of high-frequency wave propagation in structural components is computationally demanding due to the need for fine spatial and temporal discretizations. Traditional numerical methods such as Finite Element Analysis (FEA) are accurate but prohibitively slow for applications requiring real-time response or extensive parametric studies, such as Structural Health Monitoring (SHM)....
Friction-based joints are widely employed in mechanical systems and may experience fretting damage when subjected to dynamic loading conditions. Fretting occurs when two contacting bodies undergo oscillatory relative motion with an amplitude small compared to the contact size along the sliding direction. Depending on the contact conditions, fretting damage may evolve in partial-slip or...
The growing demand for lightweight, efficient and functionally integrated aerospace structures is driving increasing interest in architected metamaterials. In this context, the present work summarizes the outcomes of a completed research project aimed at developing a multiphysical approach to the design of aerospace-oriented lattice metamaterials. The proposed framework combines theoretical...
In un contesto industriale caratterizzato da macchinari sempre più complessi e catene di approvvigionamento spesso incerte, garantire la continuità operativa è diventato un imperativo strategico. In questo scenario, il Cold Spray si sta affermando come una tecnologia chiave per il ripristino dimensionale e strutturale di componenti critici. A differenza delle tecniche di riparazione...
Collocation-based meshless methods, and in particular the Kansa method, are increasingly adopted for the numerical solution of problems arising in physics and engineering. Their main advantage lies in the absence of a predefined mesh, allowing the solution to be constructed over a scattered set of nodes. This feature simplifies preprocessing, enhances flexibility in handling complex...
In questo lavoro sono stati sviluppati metodi per l’applicazione di strategie di manutenzione predittiva su barre irroratrici di polverizzatori agricoli trainati soggette a carichi di esercizio. Un’analisi dei modi e degli effetti di guasto (FMEA) ha evidenziato che il cedimento strutturale rappresenta la modalità di guasto predominante; di conseguenza, particolare attenzione è stata rivolta...
The rise of Quantum Computing (QC) is opening the floor to many novel engineering applications. One of the most promising applications in mechanical engineering is the Quantum Finite Element Method (QFEM), which leverages quantum technology to solve large-scale models that would be computationally prohibitive for classical solvers. However, practical use of QFEM is strongly influenced by the...
Cold spray has emerged as a promising technique for surface metallization and coating, and has been explored for near-net-shape manufacturing applications. The conventional cold spray process faces limitations, including rough surfaces, limited feature resolution, and high energy consumption due to accelerating particles to supersonic velocities using heated gas. To address these challenges,...
Smart metamaterials, featuring dynamically tunable mechanical properties, represent a promising frontier in structural engineering and advanced robotics. Tunable properties can be introduced through several approaches, e.g., by designing geometric instability mechanisms, by embedding actuators within metamaterials, or by pre-tensioning lattice metamaterial struts.
In this context, this study...
Il ritmo con cui l’industria aerospaziale è chiamata a sviluppare nuovi prodotti è in costante aumento, a causa della crescita dei programmi di ricerca, del numero di aziende del settore e della competizione sempre più intensa. Di conseguenza, la fase di progettazione, in particolare quella concettuale, che comporta il confronto tra configurazioni alternative al fine di individuare la...
Con questo studio abbiamo confrontato due differenti tipologie di analisi utilizzabili per la verifica di resistenza a fatica e creep di componenti di turbine a vapore. Nell’ambito di energy transition e di un mercato energetico sempre più competitivo, la valutazione della resistenza a creep fatica di componenti di turbomacchine continua ad essere un tema di ricerca di rilevanza industriale....
ABSTRACT
This work investigates the potential of acoustic metamaterials to outperform a conventional sound insulation package on the Piaggio P.180 aircraft, in terms of vibroacoustic attenuation at the blade pass frequency (BPF) and its harmonics, under strict constraints on mass and available installation volume. The approach integrates analytical metamaterial design and sizing, impedance...
Contact mechanics represents a topic of primary importance in mechanical engineering and tribology, with direct implications for the design and analysis of critical components in several application fields, including aerospace, automotive, and biomedical engineering. The increasing use of soft materials, such as those employed in sealing systems, tires, and soft robotics devices, leads to...
Expanded polymeric foams are increasingly adopted in industrial applications not only for energy absorption and impact mitigation but also for structural purposes. Their large strain elastic response in finite element (FE) simulations is commonly described using the Ogden–Hill hyperelastic model, typically calibrated on standardized specimens.
This work presents an experimental campaign...
