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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE DEL PRODOTTO
Insegnamento
METODI DI SELEZIONE E SCELTA DEI MATERIALI
INL1000015, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE DEL PRODOTTO
IN0531, ordinamento 2015/16, A.A. 2018/19
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese METHODS FOR MATERIALS CHOICE AND SELECTION
Sito della struttura didattica http://www.gest.unipd.it/it/corsi/corsi-di-studio/corsi-di-laurea-magistrale/ingegneria-dell-innovazione-del-prodotto
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali (DTG)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dtg/course/view.php?idnumber=2018-IN0531-000ZZ-2017-INL1000015-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede VICENZA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile PAOLO FERRO ING-IND/21

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative ING-IND/21 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 25/02/2019
Fine attività didattiche 14/06/2019
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2015

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
10 2018 01/10/2018 15/03/2020 FERRO PAOLO (Presidente)
FABRIZI ALBERTO (Membro Effettivo)
BONOLLO FRANCO (Supplente)
9 2017 01/10/2017 15/03/2019 FERRO PAOLO (Presidente)
FABRIZI ALBERTO (Membro Effettivo)
BONOLLO FRANCO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: nessuno
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso fornisce le basi per una scelta comparata dei materiali in relazione alla funzione del componente, agli obiettivi della selezione ed ai vincoli di scelta. Lo studente, alla fine del corso, avrà acquisito la capacità di selezionare il materiale a partire dall'intera famiglia di materiali disponibili sul mercato mediante un metodo veloce e sistematico che ben si adatta a tutte le fasi della progettazione meccanica e industriale, requisito fondamentale per l'innovazione del prodotto. Nella selezione del materiale non vengono trascurate ne le scelte relative al processo di produzione, ne le problematiche relative all'impatto ambientale (eco-design). Infine, lo studente avrà acquisito la capacità di risolvere 'open-ended design problems' mediante l'utilizzo di strategie di compromesso.
Modalita' di esame: La modalità d'esame prevede una prova pratica e una prova orale. Nella prova pratica lo studente prenderà in esame un componente meccanico di sua scelta e applicherà il metodo di selezione dei materiali sistematico proponendo soluzioni innovative. L'elaborato verrà consegnato verso la fine del corso, e la procedura e le soluzioni proposte verranno esposte in aula come materia di approfondimento e discussione. L'elaborato e la sua esposizione avrà una valutazione che farà media con il voto finale ottenuto alla fine della prova orale.
Per l'elaborato, gli studenti potranno utilizzare il database 'Cambridge Engineering Selector' della GRANTA design, che verrà opportunamente introdotto anche durante le lezioni frontali.
Nella prova orale, si prediligeranno domande ti tipo teorico relative ai contenuti del corso.
Si ritiene che tale modalità di esame possa rappresentare una valida metodologia in grado rendere più familiari e pratici i contenuti del corso incentivando le capacità dello studente nel selezionare nuovi materiali.
Criteri di valutazione: La valutazione della preparazione dello studente sia baserà sulla comprensione degli argomenti svolti, sull'acquisizione dei concetti e delle metodologie proposte e sulla capacità di applicarli in modo autonomo e consapevole.
Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di affrontare un 'open-solution design problem' analizzando in maniera critica i requisiti e i vincoli di progetto.
Contenuti: I contenuti del corso possono essere riassunti nei seguenti punti:
1. La progettazione meccanica. Il processo di progettazione. Strumenti di progettazione e dati sui materiali.
2. Le famiglie dei materiali per l'ingegneria. Le proprietà dei materiali.
3. Tipologie di dati sui materiali: dati numerici e non-numerici. Organizzazione dei dati sui materiali: dati strutturati e non strutturati.Diagrammi delle proprietà. Dati tabulati e diagrammati per singole proprietà. Dati diagrammati per combinazioni di proprietà.
4. Strategia di selezione in relazione alla funzionalità del componente, agli obiettivi della selezione, ai vincoli di scelta. Attributi limite e indici del materiale. Criteri di massimizzazione delle prestazioni con l'ausilio di diagrammi di proprietà combinate e di linee guida.
5. Selezione del materiale: casi di studio
6. Selezione del processo. Classificazione dei processi. Le famiglie dei processi.
7. Selezione del processo: casi di studio
8. Selezione con vincoli multipli. Obiettivi contrastanti, funzione penalità e costanti di scambio (open-ended design problem solving)
9. Vincoli multipli e obiettivi in conflitto: casi di studio
10. Scelta del materiale e della forma. Fattori di forma. Limiti all'efficienza della forma. Le sezioni strutturali. Indici dei materiali che includono la forma della sezione
11. Scelta del materiale e della forma: casi di studio
12. La progettazione di materiali ibridi. Colmare le lacune nello spazio M-P. Il metodo 'A+B+configurazione+scala. Ibridi ti tipi 1, 2, 3, 4
13. La progettazione di materiali ibridi: casi di studio
14. Eco-design. Il ciclo di vita dei materiali. Consumo di materiali ed energia. Caratteristiche ecologiche dei materiali. Eco-selezione.
15. Selezione dei materiali per componenti meccanici in relazione alle problematiche legate alle materie prime critiche
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: L'attività di apprendimento prevede delle lezioni frontali ed una sezione pratica svolta dallo studente parallelamente al corso. Le lezioni frontali vengono alternate da una parte teorica, in cui si espongono i principi del metodo, ed una di approfondimento mediante l'analisi di casi di studio utili per acquisire familiarità con il metodo di selezione e le possibili problematiche ad esso connesse. La parte pratica svolta dallo studente è oggetto, alla fine del corso, di ulteriore approfondimento mediante la sua esposizione ai colleghi in aula. L'insegnamento prevede l'utilizzo di slide che vengono proiettate durante la lezione e precedentemente fornite agli studenti. Le presentazioni in PowerPoint contengono anche materiale video utile per migliorare l'apprendimento e prima di ogni nuovo argomento vengono brevemente riassunti i concetti relativi alla lezione precedente per facilitare gli studenti a collegare i diversi contenuti del corso. Il metodo di selezione prevede l'utilizzo del programma 'Cambridge Engineering Selector' (CES) della Granta Design che viene reso disponibile agli studenti già all'inizio del corso per permettere loro di acquisire familiarità con esso. Tale programma è utilizzato anche per scopi didattici grazie ai diversi tools in esso contenuti.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: I materiali di studio utilizzati sono:
1. copia delle slide proiettate a lezione sulle quali gli studenti sono invitati a prendere appunti
2. Cambridge engineering selector software, in cui si possono reperire numerose informazioni relative al metodo di selezione dei materiali

Sia le dispense che il software vengono forniti all'inizio del corso
Testi di riferimento:
  • Ashby, M. F., Materials selection in mechanical designMichael F. Ashby. Amsterdam [etc.]: Elsevier, Butterworth-Heinemann, --. Cerca nel catalogo
  • R. German, Powder Metallurgy Science. --: MPIF, Princeton, 1984. Cerca nel catalogo
  • Odorizzi, Stefano; Bonollo, Franco, Numerical simulation of foundry processesedited by Franco Bonollo and stefano Odorizzi. Padova: Servizi grafici editoriali, --. Cerca nel catalogo
  • Ashby, M. F., Materials and the environmenteco-informed material choiceMichael F. Ashby. Amsterdam: Elsevier, --. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Problem based learning
  • Working in group

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • Cambridge Engineering Selector software

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Industria, innovazione e infrastrutture Consumo e produzione responsabili