CORSO DI STUDI IN INGEGNERIA MECCANICA · ... esercitazioni teoriche e ... • Meccanica applicata alle macchine ... caratterizzare i più comuni elementi di macchine con riferimento

Ingegneria Meccanica 1

Dalla pagina web di ateneo: https://www.unipi.it/index.php/lauree/corso/10290 . Aggiornato il 20/05/2016

CORSO DI STUDI IN INGEGNERIA MECCANICA

INGEGNERIA MECCANICA (triennale)

Classe L-9

Dipartimento DICI

Sito Internet

Presidente del Consiglio Aggregato

Sandro Barone Email: [email protected]

Vice Presidente

Marco Beghini Email: [email protected]

Coordinatore

Nannelli Francesca Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale - Largo Lucio Lazzarino - 56122 Pisa Tel.: 050 2217867 Email: [email protected] Orario di ricevimento: Front Office, presso la Scuola di Ingegneria dalle 9:30 alle 13:00

DESCRIZIONE DEL CORSO

Il Corso di Laurea triennale in Ingegneria Meccanica si propone di formare una figura professionale

caratterizzata da una solida preparazione culturale, sia di base che specifica. Il laureato in Ingegneria

Meccanica possiede capacità critiche e di “problem solving”, competenze operative sempre aggiornate e di

grande versatilità ed è in grado di coprire efficacemente la maggior parte delle richieste del mondo produttivo

ed industriale moderno e del terziario avanzato. 'Da molti decenni l’industria meccanica costituisce una delle

attività trainanti di un paese industrializzato e in Italia essa rappresenta una elevata percentuale della

produzione industriale e dell’esportazione, collocandosi ai massimi livelli tecnologici mondiali. Questo richiede

l’opera di professionisti, come quelli che si propone di formare il Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica, in

grado di utilizzare i più moderni strumenti operativi e di analisi, di aggiornare continuamente le loro

competenze professionali adeguandosi all’elevatissimo tasso di innovazione che caratterizza il mondo

produttivo e di integrare efficacemente ed in modo sinergico conoscenze provenienti anche da settori diversi

del mondo tecnologico e scientifico. Il Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica si propone di formare una

figura professionale caratterizzata da un livello di conoscenze e da capacità critiche che costituiscono il

substrato ideale sul quale innestare efficacemente le competenze specifiche tipiche dei più diversi settori

industriali e produttivi. Per alcuni di essi, legati a importanti realtà produttive locali (ad esempio l’industria

del marmo, della carta, etc.), è prevista anche l’attivazione di specifici percorsi formativi, in stretta

collaborazione con il mondo industriale. Dall'anno accademico 2012/2013 è stato attivato un percorso

formativo dedicato all'Ingegneria Nucleare, basato sull'affinità culturale e di contenuti che ha da sempre

caratterizzato i primi anni dei corsi di ingegneria Meccanica e di ingegneria Nucleare dell'Università di Pisa. Il

percorso formativo consente agli allievi l'accesso diretto al Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Nucleare,

fornendo le competenze necessarie per un proficuo completamento degli studi nel settore. La diversificazione



dei percorsi formativi comincia al secondo anno. L'attività didattica si basa su lezioni, esercitazioni teoriche e

pratiche nei vari laboratori disponibili nella Facoltà, gite di istruzione in Italia ed all’estero e seminari

integrativi svolti da esperti italiani ed esteri. Il corso di studi si conclude con la discussione di una relazione,

spesso svolta in collaborazione con un’azienda, in modo da preparare lo studente all’ingresso nel mondo del

lavoro.

SBOCCHI PROFESSIONALI

I possibili sbocchi professionali per un Ingegnere Meccanico sono molteplici, tra i quali si riportano i più

tradizionali: industrie meccaniche ed elettromeccaniche; aziende ed enti per la produzione, conversione e

distribuzione dell’energia (elettricità, gas); imprese che progettano e installano impianti; industrie per

l’automazione e la robotica; imprese manifatturiere in generale per la produzione, l’installazione ed il

collaudo, la manutenzione e la gestione di macchine, linee e reparti di produzione; imprese industriali per la

produzione di beni e servizi; aziende di trasporto (ferrovie, metropolitane, trasporti auto-ferro-tranviari

locali); ruoli tecnici negli enti statali e nelle amministrazioni locali, enti ed aziende che operano nel settore

della formazione tecnica; libera professione.

PIANO DI STUDI – CURRICULUM MECCANICO

I ANNO

• Analisi matematica I (12 CFU)

• Chimica (6 CFU)

• Disegno Tecnico Industriale (12 CFU)

• Fisica generale I (12 CFU)

• Geometria e Algebra Lineare (12 CFU)

• Materiali strutturali (6 CFU)

II ANNO

• Analisi matematica II (6 CFU)

• Fisica generale II (6 CFU)

• Meccanica applicata alle macchine (12 CFU)

• Meccanica razionale (6 CFU)

• Tecnica delle costruzioni meccaniche (12 CFU)

• Tecnologia meccanica (12 CFU)

• 6 CFU a scelta nel gruppo GR2

III ANNO

• Elementi costruttivi delle macchine (9 CFU)

• Elettrotecnica ed azionamenti elettrici (9 CFU)

• Fisica tecnica (9 CFU)

• Fondamenti di automatica (6 CFU)

• Impianti meccanici (6 CFU)

• Macchine (9 CFU)

• Prova di lingua inglese (3 CFU)

• Prova finale (3 CFU)


I ANNO

• Analisi Matematica I (12 CFU)

· Obiettivi formativi: Fornire conoscenze di base sulla teoria delle funzioni di una variabile reale:

struttura dei numeri reali, continuità, limiti, calcolo differenziale ed integrale, sull'algebra dei numeri

complessi, sulla teoria elementare delle equazioni differenziali e delle serie numeriche e di potenze.

Sviluppare la capacità dello studente all'utilizzo corretto e consapevole degli strumenti matematici

introdotti, in vista del loro impiego nello studio, nell’analisi e nell’approfondimento dei fenomeni

fisici e chimici, e nella risoluzione dei problemi dell’Ingegneria.

· Modalità di verifica finale: Prova scritta e prova orale con voto in trentesimi. Parte della prova scritta

può essere sostituita da una prova in itinere le cui modalità di svolgimento sono comunicate agli

studenti all'inizio del corso.

· Semestre: Annuale

• Chimica (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Il corso ha lo scopo di fornire nozioni utili per comprendere la struttura della

materia, impostare i bilanci di massa ed energia in processi chimici elementari, comprendere i



parametri e le leggi fondamentali che regolano i cambiamenti di stato della materia, comprendere le

leggi che regolano la conversione dell’energia chimica in energia termica ed energia elettrica.

· Modalità di verifica finale: Prova scritta e orale con votazione in trentesimi. Parte della prova scritta



· Semestre: Primo semestre


· Obiettivi formativi: Il corso ha lo scopo di dare all’allievo gli strumenti teorici, normativi e tecnici per

leggere ed eseguire un disegno meccanico. Saranno fornite le conoscenze per individuare e

caratterizzare i più comuni elementi di macchine con riferimento alle normative ISO e UNI. Saranno,

inoltre, forniti gli elementi di base della progettazione meccanica e dei moderni sistemi CAD per la

modellazione geometrica 2D e 3D. Alla fine del corso l’allievo dovrà essere in grado di riconoscere in

un complessivo meccanico la forma e la funzione dei vari particolari e saperne realizzare il disegno

costruttivo dimostrando di saper organizzare il disegno stesso con un’ appropriata scelta delle viste l

particolare.






· Obiettivi formativi: L’insegnamento ha lo scopo di descrivere le leggi ed i principali teoremi della

meccanica classica del punto e dei sistemi, della fluidodinamica, dei principi della termodinamica e

dei fenomeni ondulatori. Nel corso vengono analizzati esempi ed applicazioni, con particolare cura

alle schematizzazioni dei problemi di fisica sperimentale.






· Obiettivi formativi: Modulo "Algebra lineare": fornire conoscenze relative agli spazi vettoriali, alle

applicazioni lineari, alle matrici, al calcolo del determinante e degli autovalori di una matrice.

Studiare i sistemi lineari e le proprietà delle loro soluzioni. Sviluppare la capacità dello studente

all'utilizzo corretto e consapevole degli strumenti matematici introdotti, in vista del loro impiego nello

studio, nell’analisi e nell’approfondimento dei fenomeni fisici e chimici, e nella risoluzione dei

problemi dell’Ingegneria. Modulo "Geometria": studiare i sistemi lineari, le curve, le superfici, gli spazi

euclidei con cenni sulle coniche e sulle quadrighe. Sviluppare la capacità dello studente all'utilizzo

corretto e consapevole degli strumenti matematici introdotti, in vista del loro impiego nello studio,

nell’analisi e nell’approfondimento dei fenomeni fisici e chimici, e nella risoluzione dei problemi

dell’Ingegneria.





• Materiali Strutturali (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Classificazione dei materiali per caratteristiche chimiche e fisico/meccaniche;

studio delle prove meccaniche più importanti (quali durezza, trazione, resilienza, ecc.); analisi delle

correlazioni tra proprietà e struttura dei materiali; impostazione delle scelte di massima dei materiali

in fase di progettazione, in base alle esigenze tecnico-economiche.



· Modalità di verifica finale: Prova orale con voto in trentesimi

· Semestre: Secondo semestre

II ANNO


· Obiettivi formativi: Fornire conoscenze sugli spazi euclidei, sul calcolo differenziale ed integrale di

funzioni in più variabili, sul calcolo di integrali curvilinei e superficiali, sulle forme differenziali e sulle

formule di Gauss-Green. Sviluppare la capacità dello studente all'utilizzo corretto e consapevole degli

strumenti matematici introdotti, in vista del loro impiego nello studio, nell’analisi e

nell’approfondimento dei fenomeni fisici e chimici, e nella risoluzione dei problemi dell’Ingegneria.




· Propedeuticità: Analisi Matematica I



· Obiettivi formativi: L’insegnamento ha lo scopo di descrivere le leggi dell’elettromagnetismo classico

nel vuoto e nei materiali: elettrostatica, correnti elettriche, magnetostatica, induzione

elettromagnetica, con l’obiettivo di una piena comprensione delle equazioni di Maxwell in forma

integrale.




· Propedeuticità: Fisica generale I



· Obiettivi formativi: Il corso, che è uno degli esami dell'ingegneria meccanica in cui si opera il

collegamento fra le conoscenze di base e quelle applicate, si propone di fornire agli allievi le

conoscenze fondamentali per comprendere il funzionamento di meccanismi e macchine. Gli allievi

dovranno familiarizzare con i meccanismi di impiego più comune, con i principali tipi di trasmissione

mediante ruote dentate e cinghie e con la meccanica delle vibrazioni, oltre a conoscere come

progettare un accoppiamento lubrificato.




· Propedeuticità: Analisi matematica II, Meccanica razionale



· Obiettivi formativi: Compito della Meccanica Razionale è quello di rendere intelligibile la realtà fisica,

con particolare attenzione alla meccanica, mediante la costruzione di schemi logici basati sulla

matematica. Pertanto, il corso si propone di fornire agli allievi metodi logico-deduttivi che

permettano loro di impostare e risolvere i problemi relativi alla quiete e al moto dei sistemi rigidi e

dei sistemi con un numero finito di gradi di libertà. Alla fine del corso, lo studente deve dimostrare di

conoscere i principi che regolano la quiete e il moto dei sistemi e con metodi logico-deduttivi

svilupparne ogni conseguenza.



· Modalità di verifica finale: Prova scritta e orale con votazione in trentesimi. Parte della prova scritta



· Propedeuticità: Analisi matematica 1, Algebra lineare e geometria, Fisica generale 1



· Obiettivi formativi: L'insegnamento fornisce un corpo di conoscenze e di strumenti operativi con cui

analizzare il comportamento strutturale di elementi tipici dell'ingegneria meccanica (travi, lastre,

piastre e gusci) il cui materiale è in campo elastico. Al termine l'allievo deve sapere eseguire le

principali verifiche di resistenza allo snervamento, di rigidezza e di stabilità per semplici strutture

meccaniche sollecitate da carichi statici o a questi riconducibili.







· Obiettivi formativi: Portare lo studente a: conoscere gli aspetti fondamentali, sia teorici che

descrittivi, dei processi tecnologici tradizionali impiegati nell'industria meccanica; scegliere il

processo più idoneo per la realizzazione di un pezzo meccanico; saper effettuare lo studio di

fabbricazione di componenti meccanici sia per l'ottenimento del greggio sia per la sua lavorazione alle

macchine utensili; acquisire, anche con il contributo di altre discipline, una visione integrata, delle

fasi di disegno, progettazione strutturale e produzione (concurrent engineering).

· Modalità di verifica finale: Progetto e prova orale con voto in trentesimi. Parte della prova scritta può

essere sostituita da una prova in itinere le cui modalità di svolgimento sono comunicate agli studenti

all'inizio del corso.

· Propedeuticità: Disegno tecnico industriale, Chimica, Materiali strutturali


• 6 CFU a scelta Gruppo 2:

· La ripartizione dei crediti a scelta dello studente su due attività da 6 CFU viene suggerita per un

migliore bilanciamento dei CFU sulle tre annualità. Potranno essere presentati piani di studio che

prevedono ripartizioni diverse dei CFU a scelta, tra cui una sola attività da 12 CFU. Il Consiglio di CdS

verificherà la coerenza delle attività scelte con il progetto formativo. La coerenza è automaticamente

verificata per le attività presenti nei gruppi "Attività consigliate per la libera scelta" (secondo e terzo

anno).

� Economia ed organizzazione aziendale (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Mettere in grado lo studente di: affrontare con l’approccio “problem solving”

tipico dell’ingegnere, problemi di carattere economico-gestionale, avere un quadro chiaro delle

tecniche utilizzabili, comprendere le relazioni in atto nelle realtà organizzative in cui andrà ad

operare.



� Principi fisici dell’ingegneria nucleare (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Elementi di meccanica quantistica, di struttura della materia e di relatività;

decadimento radioattivo esorgenti di radiazione; interazioni delle radiazioni con la materia; effetti

delle radiazioni; metodologie e strumentazione per misure di attività, errori.





III ANNO


· Obiettivi formativi: Fornire le basi del processo di progettazione concettuale, concreta e di dettaglio.

Illustrare la componentistica meccanica e gli approcci di scelta e dimensionamento. Ampliare le

conoscenze sul comportamento meccanico dei materiali. Fare acquisire la capacità di: -risolvere casi

concreti e sapere elaborare schemi e modelli meccanici; -usare, a livello elementare, metodi sia

analitici, sia assistiti dall’elaboratore; - risolvere semplici problemi di progetto meccanico; -applicare

correttamente la principale normativa tecnica.




· Propedeuticità: Tecnica delle costruzioni meccaniche, Meccanica applicata alle macchine, Tecnologia meccanica



· Obiettivi formativi: Il corso ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base relative all'Ingegneria

Elettrica (teoria dei circuiti, macchine ed azionamenti elettrici, sicurezza elettrica). Alla fine del

corso gli allievi avranno le competenze necessarie per: - risolvere circuiti elettrici a regime sia in DC

che in AC; - scegliere un azionamento in grado di movimentare un carico meccanico a velocità fissa o

variabile; - valutare il grado di sicurezza in un impianto elettrico semplice.




· Propedeuticità: Fisica generale II



· Obiettivi formativi: Lo scopo del corso è di fornire agli studenti una formazione per acquistare

sicurezza nell'impiego di metodi consolidati in qualsiasi sistema termodinamico. In particolare sono

descritti il comportamento dei fluidi impiegati nelle macchine termiche, i cicli fondamentali diretti e

inversi, i problemi della fluidodinamica unidimensionale nei sistemi aperti. L'ultima parte del corso è

dedicata alla descrizione dei principali aspetti della trasmissione del calore con particolare attenzione

agli schemi semplificati usati nella tecnica per dimensionare le apparecchiature di scambio termico ed

effettuare i necessari controlli per intensificare o ridurre lo scambio.


· Propedeuticità: Analisi matematica I, Fisica generale I



· Obiettivi formativi: Fornire le nozioni fondamentali e gli strumenti necessari per l'analisi di sistemi

meccanici dinamici e per il progetto dei dispositivi utilizzabili per modificare tale dinamica in modo da

rispondere alle specifiche di funzionamento. Evidenziare le applicazioni in cui il controllo dei sistemi

meccanici mediante dispositivi elettronici e/o digitali costituisce un aspetto tecnologico fondamentale

(automazione industriale, robotica e componentistica intelligente per macchine e veicoli).




· Propedeuticità: Meccanica applicata alle macchine




• Impianti meccanici (6 CFU)

· Obiettivi formativi: L’insegnamento si propone di fornire fondamenti metodologici per lo studio degli

impianti industriali, intesi come sistemi integrati di produzione di beni o di servizi. Gli allievi sono

chiamati ad acquisire una mentalità impiantistica, sensibilizzandosi alle complesse problematiche

degli impianti industriali e in modo particolare ai problemi del loro dimensionamento e

ottimizzazione.




· Propedeuticità: Tecnica delle costruzioni meccaniche, Fisica tecnica, Tecnologia meccanica


• Macchine (9 CFU)

· Obiettivi formativi: Mettere lo studente in grado di: - valutare le prestazioni energetiche delle

macchine a fluido, termiche e idrauliche, motrici ed operatrici, convenzionali e non convenzionali; -

di effettuare la scelta del sistema per la conversione dell’energia in relazione alle specifiche esigenze;

- di individuare gli interventi capaci di migliorare le prestazioni di un sistema energetico.


· Propedeuticità: Fisica tecnica


• Prova di Lingua Inglese (3 CFU)

· Per maggiori informazioni, consultare il sito della Scuola di Ingegneria.


· Obiettivi formativi: I caratteri della prova finale sono i seguenti. La prova finale mira a valutare la

capacità del candidato di svolgere in completa autonomia: a. l’approfondimento di uno degli

insegnamenti del Corso di Laurea, oppure l’integrazione di attività curriculare assegnata dal Corso; b.

l’illustrazione autonoma in forma di presentazione orale e/o scritta del lavoro svolto. Alla prova

finale, e quindi all’attività ad essa corrispondente, sono attribuiti 3 CFU pari a 75 ore complessive. In

un anno accademico sono previste 6 sessioni di laurea (Art. 25 Regolamento Didattico di Ateneo) da

tenersi prima delle relative proclamazioni ufficiali. Il giudizio sulla prova finale è affidato ad una

Commissione di Laurea designata dal Direttore del Dipartimento, su proposta del Corso di Studio. Tale

commissione, valutata la prova finale, provvede a determinare il voto di laurea.

· Modalità di verifica finale: Prova finale



migliore bilanciamento dei CFU sui tre anni. Potranno essere presentati piani di studio con ripartizioni

diverse dei CFU a scelta, tra cui una sola attività da 12 CFU. Il Consiglio di CdS verificherà la coerenza

delle scelte con il progetto formativo. La coerenza è automaticamente verificata per le attività

presenti nel gruppi "Attività consigliate per la libera scelta" (II e III anno).

� Fondamenti di energetica (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Formare negli studenti una sensibilità all'utilizzo delle fonti energetiche. Ciò al

fine di consentire uno sviluppo sostenibile per la nostra società usando ove possibile fonti energetiche

rinnovabili e aumentando l'efficienza dei processi energetici tradizionali. A tal fine gli allievi saranno

in grado di condurre analisi exergetiche si semplici sistemi energetici.





� Macchinari per l’industria della carta e cartotecnica (6 CFU)


� Modellazione di prodotti industriali (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Il corso ha lo scopo di fornire agli allievi i fondamenti delle metodologie

informatiche per la creazione di modelli computazionali in grado di rappresentare la geometria di

prodotti industriali. Saranno inoltre forniti gli elementi, teorici e pratici, per la modellazione di curve

e superfici di forma libera mediante l’uso di strumenti CAD di tipo avanzato.

· Modalità di verifica finale: progetto e prova CAD


� Trasmissione del calore con applicazioni numeriche (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Modulo Termotecnica: consolidare ed integrare le conoscenze pregresse di

trasmissione del calore nella prospettiva delle applicazioni ingegneristiche, riesaminando i meccanismi

fondamentali di conduzione, irraggiamento e convezione, ed applicandoli al dimensionamento dei

sistemi termici ed in particolare degli scambiatori di calore in genere e degli impianti nucleari. Modulo

Informatica applicata: fornire le nozioni di base di calcolo numerico e le competenze pratiche

necessarie per la risoluzione di problemi dell’ingegneria mediante l’uso del software MATLAB.

· Modalità di verifica finale: Prova pratica e prova orale con voto in trentesimi

· Propedeuticità: Fisica generale I, Analisi matematica I


PIANO DI STUDI – CURRICULUM NUCLEARE

I ANNO

• Analisi matematica I (12 CFU)

• Chimica (6 CFU)




• Materiali strutturali (6 CFU)

II ANNO








III ANNO




• Fondamenti di Impianti Nucleari (6 CFU)


• Sicurezza e analisi del rischio (9 CFU)

• Prova di lingua inglese (3 CFU)



I ANNO

• Analisi Matematica I (12 CFU)

· Obiettivi formativi: Fornire conoscenze di base sulla teoria delle funzioni di una variabile reale:

struttura dei numeri reali, continuità, limiti, calcolo differenziale ed integrale, sull'algebra dei numeri

complessi, sulla teoria elementare delle equazioni differenziali e delle serie numeriche e di potenze.

Sviluppare la capacità dello studente all'utilizzo corretto e consapevole degli strumenti matematici

introdotti, in vista del loro impiego nello studio, nell’analisi e nell’approfondimento dei fenomeni

fisici e chimici, e nella risoluzione dei problemi dell’Ingegneria.

· Modalità di verifica finale: Prova scritta e prova orale con voto in trentesimi.




• Chimica (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Il corso ha lo scopo di fornire nozioni utili per comprendere la struttura della

materia, impostare i bilanci di massa ed energia in processi chimici elementari, comprendere i

parametri e le leggi fondamentali che regolano i cambiamenti di stato della materia, comprendere le

leggi che regolano la conversione dell’energia chimica in energia termica ed energia elettrica.

· Modalità di verifica finale: Prova scritta e orale con votazione in trentesimi.



· Obiettivi formativi: Il corso ha lo scopo di dare all’allievo gli strumenti teorici, normativi e tecnici per

leggere ed eseguire un disegno meccanico. Saranno fornite le conoscenze per individuare e

caratterizzare i più comuni elementi di macchine con riferimento alle normative ISO e UNI. Saranno,

inoltre, forniti gli elementi di base della progettazione meccanica e dei moderni sistemi CAD per la

modellazione geometrica 2D e 3D. Alla fine del corso l’allievo dovrà essere in grado di riconoscere in

un complessivo meccanico la forma e la funzione dei vari particolari e saperne realizzare il disegno

costruttivo dimostrando di saper organizzare il disegno stesso con un’ appropriata scelta delle viste l

particolare.




· Obiettivi formativi: L’insegnamento ha lo scopo di descrivere le leggi ed i principali teoremi della

meccanica classica del punto e dei sistemi, della fluidodinamica, dei principi della termodinamica e

dei fenomeni ondulatori. Nel corso vengono analizzati esempi ed applicazioni, con particolare cura

alle schematizzazioni dei problemi di fisica sperimentale.






· Obiettivi formativi: Modulo "Algebra lineare": fornire conoscenze relative agli spazi vettoriali, alle

applicazioni lineari, alle matrici, al calcolo del determinante e degli autovalori di una matrice.

Studiare i sistemi lineari e le proprietà delle loro soluzioni. Sviluppare la capacità dello studente

all'utilizzo corretto e consapevole degli strumenti matematici introdotti, in vista del loro impiego nello

studio, nell’analisi e nell’approfondimento dei fenomeni fisici e chimici, e nella risoluzione dei

problemi dell’Ingegneria. Modulo "Geometria": studiare i sistemi lineari, le curve, le superfici, gli spazi

euclidei con cenni sulle coniche e sulle quadrighe. Sviluppare la capacità dello studente all'utilizzo

corretto e consapevole degli strumenti matematici introdotti, in vista del loro impiego nello studio,

nell’analisi e nell’approfondimento dei fenomeni fisici e chimici, e nella risoluzione dei problemi

dell’Ingegneria.



• Materiali Strutturali (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Il corso si prefigge i seguenti obiettivi formativi: classificazione dei materiali per

caratteristiche chimiche e fisico/meccaniche; studio delle prove meccaniche più importanti (quali

durezza, trazione, resilienza, ecc.); analisi delle correlazioni tra proprietà e struttura dei materiali;

impostazione delle scelte di massima dei materiali in fase di progettazione, in base alle esigenze

tecnico-economiche.





II ANNO


· Obiettivi formativi: Fornire conoscenze sugli spazi euclidei, sul calcolo differenziale ed integrale di

funzioni in più variabili, sul calcolo di integrali curvilinei e superficiali, sulle forme differenziali e sulle

formule di Gauss-Green. Sviluppare la capacità dello studente all'utilizzo corretto e consapevole degli

strumenti matematici introdotti, in vista del loro impiego nello studio, nell’analisi e

nell’approfondimento dei fenomeni fisici e chimici, e nella risoluzione dei problemi dell’Ingegneria.


· Propedeuticità: Analisi Matematica I



· Obiettivi formativi: L’insegnamento ha lo scopo di descrivere le leggi dell’elettromagnetismo classico

nel vuoto e nei materiali: elettrostatica, correnti elettriche, magnetostatica, induzione

elettromagnetica, con l’obiettivo di una piena comprensione delle equazioni di Maxwell in forma

integrale.





· Obiettivi formativi: Il corso, che è uno degli esami dell'ingegneria meccanica in cui si opera il

collegamento fra le conoscenze di base e quelle applicate, si propone di fornire agli allievi le

conoscenze fondamentali per comprendere il funzionamento di meccanismi e macchine. Gli allievi

dovranno familiarizzare con i meccanismi di impiego più comune, con i principali tipi di trasmissione

mediante ruote dentate e cinghie e con la meccanica delle vibrazioni, oltre a conoscere come

progettare un accoppiamento lubrificato.





· Obiettivi formativi: Compito della Meccanica Razionale è quello di rendere intelligibile la realtà fisica,

con particolare attenzione alla meccanica, mediante la costruzione di schemi logici basati sulla

matematica. Pertanto, il corso si propone di fornire agli allievi metodi logico-deduttivi che

permettano loro di impostare e risolvere i problemi relativi alla quiete e al moto dei sistemi rigidi e

dei sistemi con un numero finito di gradi di libertà. Alla fine del corso, lo studente deve dimostrare di

conoscere i principi che regolano la quiete e il moto dei sistemi e con metodi logico-deduttivi

svilupparne ogni conseguenza.


· Propedeuticità: Analisi matematica 1, Algebra lineare e geometria, Fisica generale 1



· Obiettivi formativi: L'insegnamento fornisce un corpo di conoscenze e di strumenti operativi con cui

analizzare il comportamento strutturale di elementi tipici dell'ingegneria meccanica (travi, lastre,

piastre e gusci) il cui materiale è in campo elastico. Al termine l'allievo deve sapere eseguire le

principali verifiche di resistenza allo snervamento, di rigidezza e di stabilità per semplici strutture

meccaniche sollecitate da carichi statici o a questi riconducibili.







· Obiettivi formativi: Portare lo studente a: conoscere gli aspetti fondamentali, sia teorici che

descrittivi, dei processi tecnologici tradizionali impiegati nell'industria meccanica; scegliere il

processo più idoneo per la realizzazione di un pezzo meccanico; saper effettuare lo studio di

fabbricazione di componenti meccanici sia per l'ottenimento del greggio sia per la sua lavorazione alle

macchine utensili; acquisire, anche con il contributo di altre discipline, una visione integrata, delle

fasi di disegno, progettazione strutturale e produzione (concurrent engineering).

· Modalità di verifica finale: Progetto e prova orale con voto in trentesimi. Parte della prova scritta può

essere sostituita da una prova in itinere le cui modalità di svolgimento sono comunicate agli studenti

all'inizio del corso.

· Propedeuticità: Disegno tecnico industriale, Chimica, Materiali strutturali








anno).

� Economia ed organizzazione aziendale (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Mettere in grado lo studente di: affrontare con l’approccio “problem solving”

tipico dell’ingegnere, problemi di carattere economico-gestionale, avere un quadro chiaro delle

tecniche utilizzabili, comprendere le relazioni in atto nelle realtà organizzative in cui andrà ad

operare.



� Principi fisici dell’ingegneria nucleare (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Elementi di meccanica quantistica, di struttura della materia e di relatività;

decadimento radioattivo esorgenti di radiazione; interazioni delle radiazioni con la materia; effetti

delle radiazioni; metodologie e strumentazione per misure di attività, errori.



III ANNO


· Obiettivi formativi: Fornire le basi del processo di progettazione concettuale, concreta e di dettaglio.

Illustrare la componentistica meccanica e gli approcci di scelta e dimensionamento. Ampliare le

conoscenze sul comportamento meccanico dei materiali. Fare acquisire la capacità di: risolvere casi

concreti e sapere elaborare schemi e modelli meccanici; usare, a livello elementare, metodi sia

analitici, sia assistiti dall’elaboratore; risolvere semplici problemi di progetto meccanico; applicare

correttamente la principale normativa tecnica.


· Propedeuticità: Tecnica delle costruzioni meccaniche, Meccanica applicata alle macchine, Tecnologia

meccanica





· Obiettivi formativi: Teoria dei circuiti, macchine ed azionamenti elettrici, sicurezza elettrica. Alla

fine del corso gli allievi avranno le competenze necessarie per: risolvere circuiti elettrici a regime sia

in DC che in AC; scegliere un azionamento in grado di movimentare un carico meccanico a velocità

fissa o variabile; valutare il grado di sicurezza in un impianto elettrico semplice.


· Propedeuticità: Fisica generale II



· Obiettivi formativi: Lo scopo del corso è di fornire agli studenti una formazione per acquistare

sicurezza nell'impiego di metodi consolidati in qualsiasi sistema termodinamico. In particolare sono

descritti il comportamento dei fluidi impiegati nelle macchine termiche, i cicli fondamentali diretti e

inversi, i problemi della fluidodinamica unidimensionale nei sistemi aperti. L'ultima parte del corso è

dedicata alla descrizione dei principali aspetti della trasmissione del calore con particolare attenzione

agli schemi semplificati usati nella tecnica per dimensionare le apparecchiature di scambio termico ed

effettuare i necessari controlli per intensificare o ridurre lo scambio.


· Propedeuticità: Analisi matematica I, Fisica generale I


• Fondamenti di Impianti Nucleari (6 CFU)

• CFU: 6

· Obiettivi formativi: Il corso si propone di far acquisire all’allievo una conoscenza dei principali

concetti base e dei problemi legati all’utilizzo dell’energia nucleare da fissione, tali da portare alla

comprensione del ciclo del combustibile nucleare e del funzionamento delle attuali centrali elettro-

nucleari ad acqua leggera.





· Obiettivi formativi: Fornire le nozioni fondamentali e gli strumenti necessari per l'analisi di sistemi

meccanici dinamici e per il progetto dei dispositivi utilizzabili per modificare tale dinamica in modo da

rispondere alle specifiche di funzionamento. Evidenziare le applicazioni in cui il controllo dei sistemi

meccanici mediante dispositivi elettronici e/o digitali costituisce un aspetto tecnologico fondamentale

(automazione industriale, robotica e componentistica intelligente per macchine e veicoli).




· Propedeuticità: Meccanica applicata alle macchine


• Sicurezza e analisi di rischio (9 CFU)

· Obiettivi formativi: L'obiettivo è di fornire agli studenti i principi base della sicurezza industriale

fornendo anche gli elementi di base e applicativi delle tecniche di analisi del rischio. L’obiettivo è la

comprensione delle tecniche incentrate sulle modellistiche che riguardano le probabilità di eventi

incidentali e delle conseguenze fisiche che detti incidenti provocano. La formazione è poi conclusa

con una breve disamina delle principali direttive che trattano della sicurezza degli impianti e

esplicitamente richiedono le tecniche di analisi del rischio.



· Modalità di verifica finale: Prova scritta e prova orale con voto in trentesimi



• Prova di Lingua Inglese (3 CFU)

· Per maggiori informazioni, consultare il sito della Scuola di Ingegneria.


· Obiettivi formativi: I caratteri della prova finale sono i seguenti. La prova finale mira a valutare la

capacità del candidato di svolgere in completa autonomia: l’approfondimento di uno degli

insegnamenti del Corso di Laurea, oppure l’integrazione di attività curriculare assegnata dal Corso;

l’illustrazione autonoma in forma di presentazione orale e/o scritta del lavoro svolto. Alla prova

finale, e quindi all’attività ad essa corrispondente, sono attribuiti 3 CFU pari a 75 ore complessive. In

un anno accademico sono previste 6 sessioni di laurea (Art. 25 Regolamento Didattico di Ateneo) da

tenersi prima delle relative proclamazioni ufficiali.

· Modalità di verifica finale: Prova finale



migliore bilanciamento dei CFU sui tre anni. Potranno essere presentati piani di studio con ripartizioni

diverse dei CFU a scelta, tra cui una sola attività da 12 CFU. Il Consiglio di CdS verificherà la coerenza

delle scelte con il progetto formativo. La coerenza è automaticamente verificata per le attività

presenti nel gruppi "Attività consigliate per la libera scelta" (II e III anno).

� Fondamenti di energetica (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Formare negli studenti una sensibilità all'utilizzo delle fonti energetiche. Ciò al

fine di consentire uno sviluppo sostenibile per la nostra società usando ove possibile fonti energetiche

rinnovabili e aumentando l'efficienza dei processi energetici tradizionali. A tal fine gli allievi saranno

in grado di condurre analisi exergetiche si semplici sistemi energetici.



� Macchinari per l’industria della carta e cartotecnica (6 CFU)


� Modellazione di prodotti industriali (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Il corso ha lo scopo di fornire agli allievi i fondamenti delle metodologie

informatiche per la creazione di modelli computazionali in grado di rappresentare la geometria di

prodotti industriali. Saranno inoltre forniti gli elementi, teorici e pratici, per la modellazione di curve

e superfici di forma libera mediante l’uso di strumenti CAD di tipo avanzato.

· Modalità di verifica finale: progetto e prova CAD


� Trasmissione del calore con applicazioni numeriche (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Modulo Termotecnica: consolidare ed integrare le conoscenze pregresse di

trasmissione del calore nella prospettiva delle applicazioni ingegneristiche, riesaminando i meccanismi

fondamentali di conduzione, irraggiamento e convezione, ed applicandoli al dimensionamento dei

sistemi termici ed in particolare degli scambiatori di calore in genere e degli impianti nucleari. Modulo

Informatica applicata: fornire le nozioni di base di calcolo numerico e le competenze pratiche

necessarie per la risoluzione di problemi dell’ingegneria mediante l’uso del software MATLAB.



· Modalità di verifica finale: Prova pratica e prova orale con voto in trentesimi

· Propedeuticità: Fisica generale I, Analisi matematica I


PROSEGUIMENTO DEGLI STUDI

Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica Laurea Magistrale in Ingegneria Nucleare

Laurea Magistrale in Ingegneria dei Veicoli Ingegneria Robotica e dell’Automazione



INGEGNERIA MECCANICA (magistrale)

Classe LM-33

Dipartimento DICI

Sito Internet


Sandro Barone Email: [email protected]

Vice Presidente

Marco Beghini Email: [email protected]

Coordinatore

Nannelli Francesca Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale - Largo Lucio Lazzarino - 56122 Pisa Tel.: 050 2217867 Email: [email protected] Orario di ricevimento: Front Office, presso la Scuola di Ingegneria dalle 9:30 alle 13:00


L’ingegnere meccanico è da sempre una delle figure professionali maggiormente richieste dal mercato. La

grande maggioranza delle aziende operanti sia in ambito produttivo che nei servizi si avvale delle sue

competenze per attività come la progettazione, la produzione e la gestione. Per tali compiti sono richieste sia

competenze professionali di ottimo livello, che la capacità di mantenere le competenze stesse nel tempo

attraverso un aggiornamento professionale continuo. Il progetto del Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria

Meccanica (CLSIM) si è basato sul riconoscimento di tali esigenze, proponendosi di formare una figura

professionale caratterizzata da elevata professionalità, grande versatilità ed ottime basi sulle quali innestare

la crescita professionale personale in settori specifici. Il progetto del CLSIM prevede sia un completamento

della preparazione generale, sia l’offerta di formazione in specifici settori di rilevante interesse industriale.

Per quanto concerne il primo aspetto, il piano di studi comprende una serie di corsi obbligatori che riguardano

i più importanti settori della moderna ingegneria industriale ed i cui programmi sono stati definiti in stretto

coordinamento con i relativi corsi propedeutici della laurea triennale. 'Relativamente al secondo aspetto, il

CLSIM è articolato in indirizzi aventi la funzione di fornire una preparazione completa ed aggiornata in alcuni

dei settori professionali di maggiore interesse per l’industria meccanica, come la produzione, la progettazione

e i materiali. 'L’organizzazione del CLSIM prevede inoltre un continuo monitoraggio delle attività didattiche,

volto a verificarne il corretto svolgimento e a garantire il mantenimento di un elevato livello qualitativo della

formazione.


Dopo il conseguimento della Laurea magistrale in Ingegneria Meccanica è possibile orientarsi verso i seguenti

principali sbocchi professionali: dipendente in aziende del settore pubblico e privato, sia nel settore produttivo

sia nella fornitura di servizi; in questo caso l’Ingegnere Meccanico, grazie alla sua versatilità, dispone di uno

dei mercati del lavoro più ampi e attivi e di basi professionali ideali per lo sviluppo della carriera; corsi di

Dottorato di Ricerca, per coloro che intendono intraprendere la strada della ricerca industriale e/o

accademica; il Corso di Laurea magistrale in Ingegneria Meccanica, per la sua ottima formazione generale,

costituisce un valido punto di partenza, oltre che per i Corsi di Dottorato in Ingegneria Meccanica, Ingegneria

dei Veicoli Terrestri, anche per la maggior parte degli altri Corsi di dottorato dell’area Industriale; libero

professionista, in grado di fornire ad aziende private ed enti pubblici consulenze e servizi; anche in questo

caso, l’elevata versatilità rende l’Ingegnere Meccanico adatto a operare in molti settori professionali.



PIANO DI STUDI

I ANNO

• Calcolo numerico (6 CFU)

• Costruzione di macchine (12 CFU)

• Elementi di elettronica (6 CFU)

• Impianti industriali (12 CFU)

• Metallurgia meccanica (6 CFU)

• Progettazione assistita da computer (6 CFU)

• Termofluidodinamica applicata e Progetto di macchine a fluido (12 CFU)

II ANNO

• Attività a libera scelta (12 CFU)

• Comportamento meccanico dei materiali (6 CFU)

• Controlli automatici e meccanica dei robot (12 CFU)

• Processi di produzione innovativi (6 CFU)

• Progetto di supporti e dispositivi di lubrificazione (6 CFU)


I ANNO


· Obiettivi formativi: Metodi numerici per la risoluzione di equazioni algebriche non lineari, sistemi di

equazioni lineari, equazioni differenziali. Uso di programmi di matematica applicata.

· Modalità di verifica finale: Prova orale

· Semestre: primo semestre

• Costruzioni di macchine (12 CFU)

· Obiettivi formativi: Conoscenze e strumenti operativi necessari per eseguire la progettazione

meccanica avanzata di un sistema meccanico (gruppo meccanico o macchina completa). Al termine

l'allievo sarà in grado di eseguire, con procedimento manuale o con l'ausilio del calcolatore, l'analisi

del comportamento di un sistema meccanico nelle varie condizioni operative nelle quali tale sistema

dovrà funzionare.

· Modalità di verifica finale: Progetto, prova scritta e prova orale con voto in trentesimi.


• Elementi di elettronica (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Principi di funzionamento dei sistemi elettronici analogici e digitali, misure

elettroniche e relativi sistemi di acquisizione ed elaborazione.


· Semestre: secondo semestre

• Impianti industriali (12 CFU)

· Obiettivi formativi: Conoscenze metodologiche e strumenti applicativi inerenti la progettazione e il

dimensionamento di Impianti Industriali nelle sue parti, la misura delle prestazioni aziendali in termini

di processo produttivo, studio del lavoro. Fornire le conoscenze di base relative agli aspetti di

sicurezza industriale, affidabilità e manutenzione degli impianti industriali.

· Modalità di verifica finale: prova scritta e prova orale con voto in trentesimi.


• Metallurgia meccanica (6 CFU)

· Obiettivi formativi: L'insegnamento si propone di estendere ed integrare le competenze di

metallurgia, in particolare per quanto riguarda le tecniche di analisi e qualificazione degli acciai e

degli altri materiali metallici di interesse per l'industria meccanica. L’allievo dovrà acquisire

operativamente i criteri di selezione degli acciai e degli altri materiali metallici di interesse per

l'industria meccanica.



· Modalità di verifica finale: prova orale


• Progettazione assistita da computer (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Fondamenti teorici del metodo degli elementi finiti (MEF). Razionali schemi di

calcolo strutturale. Tecniche di qualificazione del modello e di stima dell'errore. Analisi per

sottostrutture.

· Modalità di verifica finale: Prova scritta e prova orale


• Temofluidodinamica applicata e Progetto di macchine a fluido (12 CFU)

· Obiettivi formativi: Modulo di "Termofluidodinamica applicata": Equazioni per il moto isotermo e non

isotermo dei fluidi mono e bi-fase (Navier-Stokes, bilancio di massa, entropia, energia). Formulazioni

locali ed integrali. Applicazioni a casi di rilevante interesse ingegneristico. Modulo di "Progetto di

macchine a fluido": Criteri e tecniche di progettazione termofluidodinamica di macchine operatrici a

fluido (turbine, compressori, pompe) in regime stazionario e periodico.

· Modalità di verifica finale: Prova orale.


II ANNO







anno).

� Gestione degli impianti industriali (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Fornire conoscenze metodologiche e strumenti applicativi inerenti: (i) le tecniche

di pianificazione, programmazione e controllo della produzione, (ii) i principi della produzione snella,

(iii) la gestione della manutenzione industriale e il Total Productive Maintenance (TPM).

· Modalità di verifica finale: Prova scritta e prova orale con voto in trentesimi


� Meccanica dei trasduttori (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Il corso ha lo scopo di fornire le conoscenze necessarie per l’analisi, la sintesi e la

realizzazione pratica di sistemi di trasduzione che impiegano materiali multifunzionali. Gli argomenti

trattati riguardano i principi di modellazione, analisi e sintesi di meccanismi di trasduzione per la

realizzazione di sensori, attuatori e generatori di energia.



� Simulazione di processi produttivi (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Fornire allo studente competenze, anche operative, sulle tecniche di simulazione

tramite computer di processi produttivi (fusione, stampaggio, etc.) e sul loro impiego nel progetto dei

processi stessi.




� Simulazione di strutture meccaniche (6 CFU)

· Obiettivi formativi: fornire conoscenze aggiornate sul comportamento dei materiali convenzionali in

campo elasto-plastico, sul comportamento meccanico dei materiali compositi e ceramici e sulle

relative tecniche di calcolo e simulazione tramite modelli ad EF. Saranno inoltre presentate e discusse

criticamente le proprietà e prestazioni di alcuni materiali avanzati. Saranno infine presentate alcune

tecniche avanzate di simulazione.


� Sistemi integrati di lavorazione (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Competenze sull’impiego delle macchine a controllo numerico e sulla loro

programmazione, sulla organizzazione di sistemi di lavorazione FMS e di impianti di montaggio e sulle

tecniche di simulazione.


� Studi di fabbricazione (6 CFU)



� Tecniche CAE (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Impiego di sistemi CAE avanzati, sulla loro integrazione con codici FEM e di

simulazione dinamica e sulle tecniche di "Rapid prototyping" e "Reverse Engineering".

· Modalità di verifica finale: Prova CAD e prova orale con voto in trentesimi


� Comportamento meccanico dei materiali (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Comportamento meccanico dei materiali convenzionali in campo elasto-plastico,

comportamento meccanico dei materiali compositi e ceramici; proprietà e prestazioni di alcuni

materiali avanzati presentate e discusse criticamente.

· Modalità di verifica finale: Prova orale con voto in trentesimi.


� Controlli automatici e meccanica dei robot (12 CFU)

· Obiettivi formativi: Modulo di “Controlli Automatici”: L'insegnamento si propone di estendere ed

integrare le competenze sui controlli industriali, trattando gli strumenti informatici specializzati per

la simulazione dei sistemi ed il progetto dei dispositivi di controllo e le tecniche per il controllo di

sistemi basate su PC. Modulo di “Meccanica dei Robot”: L’allievo dovrà acquisire competenze nel

campo dell’analisi cinematica e dinamica dei robot, sia diretta che inversa, nell’impiego degli

specifici strumenti matematici ed informatici e nella sintesi di sistemi robotici.


· Semestre: annuale

� Processi di produzione innovativi (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Computer Aided Process Planning, Tecniche DFX (design for manufacturing, for

assembly, for disassembly, for recycling), Processi tecnologici innovativi quali EDM, laser, waterjet,

ultrasuoni, Rapid prototyping, etc., Processi di produzione robotizzati. Esercitazione di progetto:

Esecuzione in forma autonoma, sotto il controllo di un “tutor”, di un progetto di tipo produttivo, di

entità commisurata ai crediti assegnati.



• Progetto di supporti e dispositivi di lubricazione (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Primo obiettivo dell'insegnamento è quello di fornire conoscenze aggiornate nei

settori della tribologia e della teoria della lubrificazione. Inoltre, l'insegnamento si propone di far



acquisire competenze nel progetto di guide e supporti lubrificati e dei relativi sistemi di circolazione,

pompaggio, distribuzione e controllo temperatura del lubrificante.






INGEGNERIA NUCLEARE (magistrale)

Classe LM-30

Dipartimento DICI

Sito internet http://younuclear.ing.unipi.it/Nuclear-Engineering-in-Pisa.pdf


Walter Ambrosini

Email: [email protected]

Vice Presidente

Valerio Giusti


Coordinatore

Nannelli Francesca

Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale - Largo Lucio Lazzarino - 56122 Pisa

Tel.: 050 2217867


Orario di ricevimento: Front Office, presso la Scuola di Ingegneria dalle 9:30 alle 13:00


Il corso di laurea Magistrale in Ingegneria Nucleare, i cui corsi sono impartiti IN LINGUA INGLESE, forma

laureati con capacità tecnico-scientifiche nei settori della tecnologia nucleare e delle radiazioni. In

particolare, le competenze in relazione all'energia nucleare derivano da decenni di esperienza accumulata nel

settore da parte dei docenti coinvolti negli insegnamenti e dal gran numero di contatti da essi stabiliti con la

realtà industriale e di ricerca nel nostro Paese e all’estero. La Laurea Magistrale in Ingegneria Nucleare

garantisce una preparazione specialistica di particolare interesse per le esigenze degli elettro-produttori e

dell’industria nucleare nazionale ed internazionale; tale preparazione è articolata ed organizzata per

rispondere alle iniziative comunitarie tendenti a fornire un titolo aggiuntivo internazionale in Ingegneria

Nucleare, l'European Master of Science in Nuclear Engineering (EMSNE, http://www.enen-

assoc.org/en/activities/for-students/master.html). La versatilità della preparazione meccanico-nucleare

impartita dal corso consente di spendere il titolo anche nel più generale settore dell'ingegneria industriale. Al

corso di Laurea magistrale si accede, soddisfacendo ai requisiti curriculari descritti nel seguito, tramite

qualunque laurea triennale del settore industriale (in particolare, in Ing. Aeronautica e Aerospaziale, Chimica,

Energetica, Meccanica). E' stato inoltre attivato uno specifico CURRICULUM NUCLEARE NELLA LAUREA IN

INGEGNERIA MECCANICA (http://www.unipi.it/index.php/lauree/corso/10290), che anticipa alcune

competenze tipiche del settore nucleare, per ottenere una formazione perfettamente in linea con le tradizioni

meccanico-nucleari del Corso di Laurea in Ingegneria Nucleare attivato a Pisa sin dagli anni '60. Per

informazioni sulla carriera dei nostri ex-studenti si veda alla sezione "testimonials" del

sitohttp://younuclear.ing.unipi.it/. Per informazioni aggiornate sulle attività del corso si veda la pagina

Facebook "Studiare Ingegneria Nucleare a Pisa" ( https://www.facebook.com/pages/Studiare-Ingegneria-

Nucleare-a-Pisa-Nuclear-Engineering-Studies-in-Pisa/391575160888508 )


Il Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Nucleare raccoglie l’eredità del corso di laurea specialistico in

Ingegneria Nucleare e della Sicurezza Industriale e del corso di laurea quinquennale di Ingegneria Nucleare

dell’Università di Pisa, entrambi orientati a formare ingegneri nucleari/industriali con una solida preparazione

in tema di sicurezza nucleare e industriale e di protezione ambientale. In questo modo il Corso di Laurea

Magistrale intende rispondere positivamente alle due esigenze di: 1. Continuare la formazione di ingegneri



nucleari, figura professionale fortemente richiesta dal mercato del lavoro nazionale e internazionale, come

dimostrato da un'esperienza ormai pluridecennale, esigenza oltremodo forte in un periodo come l’attuale di

rinascita del nucleare a livello globale. Questo corso di Laurea magistrale è quindi un punto fondamentale

affinché siano mantenute, sviluppate e trasmesse le competenze di ingegneria nucleare nel nostro Paese. 2.

Formare esperti in grado di operare come ingegnere della sicurezza, una nuova figura particolarmente

richiesta dalla Società civile e anche dal mercato, come dimostrato dall'esperienza degli ultimi anni. Questa è

un’esigenza molto sentita sia nella Pubblica Amministrazione (e in particolare negli Enti e Autorità competenti

in materia di tutela ambientale e di sicurezza sui luoghi di lavoro e di vita), che nella realtà produttiva e

industriale, a scala regionale e nazionale. Dalla loro istituzione i Corsi di Laurea, di

Perfezionamento/Specializzazione e di Dottorato in Ingegneria Nucleare e in Ingegneria della Sicurezza svolti

all’Università di Pisa, di cui il presente corso di studi magistrale e gli analoghi di Laurea e diDottorato di

Ricerca sono la naturale prosecuzione, hanno formato una numerosa schiera di ingegneri che hanno assunto

importanti ruoli negli Enti o nelle industrie che mantengono ancora competenze e interesse nel settore

nucleare o svolgono funzioni di controllo e prevenzione nei campi della sicurezza nucleare e industriale, della

tutela dell’ambiente e più in generale nei settori industriali e della ricerca in Italia e all’estero.

PIANO DI STUDI

I ANNO

• Fisica e modelli numerici per reattori nucleari (12 CFU)

• Impianti nucleari I (6 CFU)

• Materiali nucleari (6 CFU)

• Meccanica strutturale e costruzioni nucleari (12 CFU)

• Misure nucleari (6 CFU)

• Principi fisici dell’ingegneria nucleare (6 CFU)

• Termoidraulica e ingegneria del nocciolo (12 CFU)

II ANNO

• Controllo degli impianti nucleari (6 CFU)

• Impianti nucleari II (6 CFU)


• Radioprotezione (6 CFU)

• Sicurezza nucleare (6 CFU)

• 12 CFU a scelta nel gruppo Attività consigliate per la libera scelta

I ANNO

• Fisica e modelli numerici per reattori nucleari (12 CFU)

· Obiettivi formativi: Il corso ha lo scopo di fornire le conoscenze di base sui fenomeni di trasporto nel

nocciolo di un reattore nucleare, con riferimento agli aspetti neutronici statici e dinamici rilevanti per

la progettazione. Il corso ha anche lo scopo di fornire la padronanza degli strumenti matematici e

numerici alla base dei calcoli di nocciolo, descrivendo le teorie di base (diffusione e trasporto) con

riferimento ad aspetti multifisici di termoidraulica e CFD. Modulo di Fisica del Reattore Gli argomenti

trattati in questo modulo prevedono: - brevi richiami di fisica nucleare e sulla interazione dei neutroni

con la materia; definizione delle sezioni d’urto; l’effetto Doppler; - equazione di continuità, legge di

Fick ed equazione della diffusione; analisi in diffusione dell’esperienza pulsata in diverse geometrie;

analisi di problemi stazionari con sorgente; definizione della funzione di Green; fattore di

utilizzazione termica, f; - studio del rallentamento dei neutroni in mezzo infinito senza e con

assorbimento; il fattore di sfuggita alla cattura di risonanza, p; il fattore di moltiplicazione veloce F0

65; - l’equazione della diffusione dipendente dall’energia; la teoria dell’età di Fermi; le equazioni

della diffusione a più gruppi energetici; - definizione di costante di moltiplicazione; analisi del

reattore critico (teoria ad un gruppo, dipendente dal tempo, ma con soli neutroni pronti, e teoria

basata sulla equazione stazionaria); criticità a più gruppi; - teoria del riflettore; problema della barra

di controllo (cenno alla teoria delle perturbazioni); avvelenamento da Xe e Sm; - i neutroni ritardati;

la teoria cinetica del reattore omogeneo in età-diffusione; - elementi introduttivi sul metodo Monte

Carlo. Esercitazioni: utilizzo di un codice Monte Carlo opensource per il calcolo di alcune grandezze

fondamentali della fisica dei reattori. Modulo di Modelli Numerici L’obiettivo principale del modulo è

fornire agli studenti le conoscenze e le abilità di base per sviluppare ed utilizzare consapevolmente



modelli numerici e codici di calcolo per la neutronica, unendo ad essa aspetti multifisici di

termoidraulica e CFD. Gli argomenti trattati riguardano: - le equazioni differenziali a derivate parziali

della fisica matematica e la loro classificazione; - le equazioni della diffusione e del trasporto dei

neutroni, per problemi stazionari e di cinetica; - le equazioni di bilancio della termoidraulica e della

CFD; - le tecniche principali di discretizzazione numerica (differenze, finite, volumi finiti, elementi

finiti, metodi coarse-mesh) e le proprietà dei metodi numerici ottenuti; - gli algoritmi risolutivi

utilizzati da alcuni dei codici esistenti per la diffusione ed il trasporto dei neutroni (Pn, probabilità di

collisione e Sn), la termoidraulica e la CFD; - esercitazioni con codici di calcolo in-house e/o con

codici in uso nel settore nucleare.


• Impianti nucleari I (6 CFU)

· Obiettivi formativi: - dare allo studente la capacità di comprendere e utilizzare a pieno i principi

fondamentali dell'ingegneria nucleare; - fornire una panoramica riguardo agli impianti nucleari

attualmente in funzione nel mondo con informazioni relative alla generazione dei costi per la

produzione di elettricità per mezzo dell’energia nucleare; - presentare i concetti fondamentali

riguardo allo scambio termico per ebollizione ed al flusso bifase al fine di comprendere i fenomeni alla

base della generazione di potenza e della sua conversione in un impianto nucleare; - introdurre, oltre

che le principali filiere ad acqua leggera (LWR), anche le altre tipologie di impianto a fissione (HWR,

GCR, Liquid Metal Fast Breeder); - illustrare le caratteristiche dei principali componenti interni al

vessel dei reattori nucleari PWR e BWR; - ciclo del combustibile nucleare in vessel.



• Materiali nucleari (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Classificazione funzionale dei materiali utilizzati nella realizzazione degli impianti

nucleari. Individuazione dei requisiti di impiego per le varie classi funzionali, con riferimento alle

situazioni di normale esercizio, transitorie e incidentali di tutti i livelli. Analisi comparativa e criteri di

selezione dei materiali all’interno di ciascuna classe. Analisi dei processi di produzione e di

qualificazione dei materiali nucleari. Criteri di analisi del comportamento dei materiali nelle filiere

più significative.


• Meccanica strutturale e costruzioni nucleari (12 CFU)


• Misure nucleari (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Questo corso illustra gli strumenti e i metodi usati nelle misure dei campi di

radiazioni ionizzanti. Gli argomenti trattati nel corso sono le sorgenti e le caratteristiche delle

radiazioni ionizzanti, i meccanismi di interazione tra radiazioni e materia, i metodi di rivelazione con

particolare attenzione alle misure nel settore elettronucleare, nelle applicazioni mediche e

industriali. Le lezioni teoriche sono accompagnate da esercitazioni di laboratorio che consentono agli

studenti di osservare alcune caratteristiche fondamentali di rivelatori, dosimetri e spettrometri di

radiazioni, nonché della statistica di conteggio. Obiettivi didattici - Comprendere le interazioni delle

radiazioni, con particolare attenzione alle interazioni dei neutroni. - Apprendere i principi di

progettazione dei vari rivelatori di radiazione e le loro caratteristiche operative. - Apprendere le

tecniche di spettroscopia delle radiazioni e le loro applicazioni. - Comprendere la natura statistica

delle misure di radiazione e la statistica di conteggio. - Imparare a scegliere le tecniche idonee per le

misure presso reattori nucleari ed acceleratori di particelle, nonché per verificare le salvaguardie

nucleari e per contrastare il contrabbando di materiali nucleari.





• Principi fisici dell’ingegneria nucleare (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Il corso ha lo scopo di fornire le conoscenze fisiche di base necessarie per

affrontare corsi più specifici nell’ambito dell'ingegneria e tecnologia nucleare. Al termine del corso

l’allievo deve aver acquisito i fondamentali concetti di relatività, fisica atomica e nucleare che

verranno poi richiamati ed utilizzati nei corsi successivi della laurea magistrale in Ingegneria Nucleare.

Il corso si articola sui seguenti argomenti: relatività ristretta; fisica atomica con elementi di

meccanica quantistica e struttura della materia; fisica nucleare, decadimento radioattivo e sorgenti di

radiazione; interazioni delle radiazioni con la materia; introduzione alla statistica e semplici esercizi

di laboratorio.



• Temoidraulica e ingegneria del nocciolo (12 CFU)

· Obiettivi formativi: 1) Criteri per il progetto dei sistemi di emergenza (ECCS) nei reattori nucleari

refrigerati ad acqua. 2) Aspetti rilevanti nella progettazione termoidraulica degli impianti nucleari. 3)

Scambio di calore per conduzione e progettazione termoidraulica delle barrette di combustibile. 4)

Modelli per la valutazione di aspetti termoidraulici di progetto e di sicurezza negli impianti nucleari.

5) Fenomeni termoidraulici nell’analisi degli incidenti negli impianti nucleari. 6) La circolazione

naturale. 7) Analisi termoidraulica di incidenti in impianti nucleari.

· Modalità di verifica finale: Prova orale.


II ANNO

• Controllo degli impianti nucleari (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Discussione dei fondamenti metodologici dell'analisi dinamica dei sistemi

complessi, per evidenziare i vantaggi del controllo automatico in termini di esercizio e sicurezza

nonché le problematiche relative alle sue applicazioni in termini di stabilità, rapidità di risposta e

precisione di intervento. Cinetica del reattore nucleare. Dinamica del reattore nucleare

controreazionato.


· Propedeuticità: Impianti nucleari I

• Impianti nucleari II (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Obiettivi fondamentali del corso sono: - presentare la classificazione dei

componenti di un impianto nucleare; - discutere e presentare le principali tipologie di reattori

nucleari di Generation III e IV; - descrivere le principali caratteristiche delle valvole e pompe usate nei

reattori nucleari; - illustrare la modalità di regolazione ed esercizio degli impianti nucleari PWR e

BWR.


· Propedeuticità: Impianti nucleari I, Fisica e modelli numeri per reattori nucleari


• Radioprotezione (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Questo corso copre i principi e gli obiettivi fondamentali della radioprotezione

(fisica sanitaria), le grandezze dosimetriche utilizzate per stimare il rischio radiologico per gli essere

umani, i calcoli di base delle schermature e le altre misure di protezione radiologica negli ambienti

lavorativi, la descrizione e l’utilizzo corretto della strumentazione radioprotezionistica, gli aspetti

normativi ed i requisiti amministrativi dei programmi radioprotezionistici in generale ed in particolare

per i settori elettronucleare, e per le attività industriali e mediche. Obiettivi didattici - Riconoscere le

varie sorgenti di radiazioni, le modalità di esposizione ed i rischi connessi. - Acquistare familiarità con



la strumentazione usata in radioprotezione. - Comprendere gli aspetti fondamentali delle esposizioni

alle radiazioni, delle tecniche radioprotezionistiche e di schermatura. - Apprendere a valutare le

esposizioni alle radiazioni ed i rischi associati. - Apprendere gli standard, le linee guida e le

raccomandazioni della radioprotezione.



• Sicurezza nucleare (12 CFU)

· Obiettivi formativiFornire conoscenze sella sicurezza nucleare, con particolare riferimento a: -la

metodologia di sicurezza nucleare e relatica procedura di licensing in USA (il 10 CFR Parts 50, 20 e

100; i General Design Criteria e le Regulatory Guides, i safety goals), -gli obiettivi ed i principi

fondamentali di sicurezza IAEA (INSAG 3 e 12); -le metodologie di sicurezza basate sull'affidabilità: di

Farmer, canadese e proposta in Italia da Galvagni; - i principali aspetti della normativa di sicurezza

nucleare italiana: l'iter autorizzativo per la costruzione e l'esercizio degli impianti nucleari; il piano di

emergenza. Il siting degli impianti nucleari - il rapporto Rasmussen (WASH 1400); - gli incidenti nei

LWR e principi di progetto dei principali sistemi di sicurezza e protezione, con approfondimenti su

LOCA e RIA; - gli incidenti severi: fenomenologie e metodologie di analisi; - i sistemi di

contenimento degli impianti nucleari di potenza e relativi principi di funzionamento; i principali

sistemi di salvaguardia ingegneristica associati al contenimento (spray, filtri, trattamento del H2); - il

termine di sorgente per incidenti in LWR; -PSA degli impianti nucleari; - aspetti peculiari degli

incidenti in impianti CANDU ed in LMFBR; - gli incidenti di criticità; -la scala INES dell'IAEA per la

classificazione degli incidenti nucleari; -la cultura della sicurezza; -l’analisi costi-rischi-benefici e

l’impatto ambientale dei diversi cicli energetici. - Oltre a semplici esercizi sui vari argomenti

sopramenzionati, come filo conduttore delle esercitazioni, saranno esaminati o e discussi i rapporti di

sicurezza delle centrali di Montalto di Castro e Caorso, in modo anche da applicare e verificare le

conoscenze acquisite a lezione. Introdurre lo studente ad alcuni strumenti informatici utilizzati per le

analisi degli incidenti negli impianti nucleari e sviluppare la capacità dello studente all'utilizzo

corretto e consapevole di tali strumenti, per lo studio e l’approfondimento dei fenomeni fisici e

chimici caratterizzanti tali incidenti e per la risoluzione dei problemi di sicurezza nucleare.

· Infine saranno anche discussi gli incidenti di TMI2, Chernobyl e Fukushima, e le lezioni derivate da tali

incidenti.

· Modalità di verifica finale: Prova orale con votazione in trentesimi.

· Propedeuticità: Impianti nucleari I, Fisica e modelli numeri per reattori nucleari




� Abilità informatiche in appoggio alla prova finale (6 CFU)


� Applicazioni mediche delle tecnologie nucleari (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Questo corso illustra le sorgenti e le applicazioni delle radiazioni ionizzanti nelle

procedure diagnostiche e terapeutiche. Le tecniche radiologiche di acquisizione delle immagini

descritte nel corso comprendono la radiografia piana, la mammografia, la fluoroscopia e la tomografia

computerizzata; le tecniche per emissione nucleare comprendono l’acquisizione di immagini piane con

gamma camera, la tomografia per emissione di fotone singolo e la tomografia per emissione di

positroni. Le tecniche radioterapiche includono la brachiterapia, i trattamenti con fasci esterni di

raggi X e di elettroni, la terapia con adroni e la terapia per cattura neutronica sul boro. Obiettivi

didattici specifici: Apprendere i principi di progettazione delle sorgenti radiologiche e radioattive

utilizzate in medicina, inclusi gli acceleratori ed i reattori utilizzati in radioterapia. Comprendere gli

effetti stocastici e deterministici delle radiazioni ionizzanti sugli esseri umani. Apprendere i principi di



progettazione e di utilizzo delle apparecchiature per l’acquisizione di immagini, inclusi i recettori di

immagine e le tecniche di ricostruzione. Comprendere vantaggi e limitazioni delle varie modalità

diagnostiche e terapeutiche.


� Codici per reattori nucleari (6 CFU)

· Obiettivi formativi: - Fondamenti di programmazione in FORTRAN; - Brevi cenni alle equazioni di

bilancio ed ai modelli di turbolenza per applicazioni con codici di CFD; - Esempi pratici di problemi di

interesse per l'ingegneria nucleare risolti con il codice ANSYS-FLUENT ; - Studio di sistemi discreti: il

calcolo strutturale matriciale o Concetti di base del calcolo strutturale matriciale: sistemi discreti. o

Metodo degli spostamenti. o Matrice di rigidezza di elemento, vincoli, carichi applicati, condizioni al

contorno. - Il metodo degli elementi finiti o Introduzione ai codici di calcolo agli Elementi Finiti o

Formulazione matematica del metodo degli elementi finiti. o Discretizzazione del continuo: elementi,

funzioni di forma. o Principali tipi di elementi per problemi di dimensionalità 1D, 2D, 3D: aste, travi,

elementi piani/piastre e shell, elementi assialsimmetrici e elementi solidi. o Analisi lineare e non

lineare. - Implementazione del metodo degli elementi finiti o Panoramica dei codici di calcolo FEM. o

Fase di preprocessing: definizione del modello, definizione degli elementi per la discretizzazione,

modelli relativi al comportamento dei materiali, metodologie e problematiche legate alla fase di

discretizzazione, applicazione condizioni al contorno: carichi e vincoli. o Soluzione del problema: tipo

di analisi e relative opzioni, metodi iterativi e metodi di controllo della soluzione. o Fase di post-

processing: visualizzazione, interpretazione ad analisi dei principali risultati. - Applicazioni (esercizi

da svolgere al calcolatore con codice FEM) o Problemi di tipo strutturale elastico, elasto-plastico,

termico e termo-meccanico, dinamico, ecc. - Cenni all’approccio deterministico e stocastico per il

calcolo neutronico. - Le sezioni d’urto: librerie multi-gruppo e librerie continue in energia. - Soluzione

di un problema di riferimento con codici home made o open source sia diffusivi che di trasporto. -

Confronto dei risultati: accuratezza e tempi di calcolo.


� Decommissioning degli impianti nucleari e gestione dei rifiuti radioattivi (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Analisi delle possibilità di sfruttamento energetico dei materiali fissili e fertili in

connessione con le varie tipologie di impianti elettronucleari. Analisi dei processi di produzione dei

combustibili nucleari. Analisi comparativa dei rischi radiologici e di proliferazione delle vari tipologie

di ciclo del combustibile. Classificazione dei rifiuti radioattivi generati in tutte le fasi di produzione,

sfruttamento, riciclo e riuso del combustibile. Discussione sui possibili processi di ricicloe riuso del

combustibile e di gestione dei rifiuti radioattivi prodotti, con speciale attenzione alle fasi di

smaltimento definitivo dei radioisotopi a vita media multimillenaria ed oltre. Analisi dei criteri e dei

processi di dismissione e smantellamento degli impianti nucleari. Modalità dei gestione dei rifiuti

radioattivi anche alla luce delle normative nazionali ed internazionali attualmente vigenti.


· Propedeuticità: Impianti nucleari I

� Ingegneria dei reattori a fusione (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Lo scopo del corso è lo studio della fusione nucleare, come fonte futura di

energia. Gli obiettivi formativi sono raggiunti tramite l’analisi: - delle principali reazioni di fusione e

delle loro sezioni d’urto. - del plasma, delle sue caratteristiche, del confinamento magnetico del

plasma, delle configurazioni chiuse toroidali, del comportamento del plasma e la sua interazione con

il campo magnetico. - dei componenti principali di un reattore a confinamento magnetico (magneti

(superconduttori), la camera a vuoto , la prima parete, il blanket, gli schermi, il divertore, i sistemi di

vuoto, di eliminazione delle scorie e di iniezione del Trizio). - dei tipi di fusione diversi da quella a

confinamento magnetico: la “fusione inerziale”, la “Fusione fredda”,la “fusione muonica”, - dei

problemi di sicurezza nella fusione..





� Progettazione di impianti complessi (6 CFU)

· Obiettivi formativi: I principali obiettivi del Corso sono: - Contribuire alla formazione di una mentalità

impiantistica e sistemistica presentando e sensibilizzando gli allievi alle principali problematiche

funzionali, strutturali e di sicurezza comuni a vari tipologie di impianti industriali, - Capacità di

integrare le conoscenze ricevute e di interfacciarsi con specialisti di aree diverse; - Contribuire alla

comprensione ed applicazione delle tecniche progettuali e costruttive (incluso anche l’utilizzo di

codici di calcolo FEM e di sistema generalmente usati a supporto delle progettazione) e delle

normative principali inerenti la settori di interesse.



� Scienza e tecnica della prevenzione incendi (6 CFU)

· Obiettivi formativi: ence and technique of fire prevention • Obiettivi formativi: Il corso si pone

l’obiettivo di fornire approfondite capacità di analisi per l'ingegneria della sicurezza antincendio nelle

varie attività e di fornire agli studenti: - le competenze base in campo legislativo, giuridico e

sanzionatorio; - i principi di Fisica e Chimica degli incendi; - la conoscenza dei sistemi di protezione

attiva e passiva e degli impianti di difesa antincendio; - i fondamenti della sicurezza antincendio nei

luoghi di lavoro, nelle attività di tipo civile e industriale; - le tecniche per la valutazione del rischio

incendio e la progettazione in mancanza di regole tecniche; - le conoscenze sui i programmi di calcolo

per la valutazione delle conseguenze di incidenti; - le procedure di prevenzione incendi e sicurezza

equivalente; - le competenze in materia di attività a rischio di incidente rilevante (RIR) - l’approccio

ingegneristico e i principi per la realizzazione di un sistema di gestione antincendio aziendale.

· Modalità di verifica finale: Prova scritta: domande aperte e/o a risposta multipla. Prova orale con

preliminare discussione dell'applicazione svolta durante l'anno.

� Single and two-phase thermal-hydraulics (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Si tratta di un corso compatto di due settimane inquadrato nell'offerta per il

conseguimento di EMSNE, da attivare qualora vi sia una richiesta specifica da parte di studenti

stranieri appartenenti a membri dell’associazione ENEN o ad istituzioni ad essa connesse tramite

Memorandum of Understanding. Il corso si compone di 8 Unità Didattiche: Unit 1 – Fluids and Balance

Equations; Unit 2 – Laminar Flow, Navier-Stokes Equations and Boundary Layer Phenomena; Unit 3 –

Heat Transfer in Laminar Flow; Unit 4 – Momentum and Heat Transfer in Turbulent Flow; Unit 5a –

Natural Circulation in Single-Phase Flow; Unit 5b – Notes on Compressible Single-Phase Flow; Unit 5c –

More on Turbulence; Unit 6 – Two-Phase Flow: General Definitions, Flow Regime Maps and Balance

Equations; Unit 7 – Pressure Drops and Heat Transfer in TwoPhase Flow; Unit 8 – Some Specific

Phenomena in Two-Phase Flow: Critical Flow, Flooding and Boiling Channel Instabilities. Vengono

svolti esercizi sui seguenti aspetti applicativi: Unit E1 – Basic Exercises on Heat Conduction; Unit E2 –

Examples of Application of Lumped Parameter Balance Equation; Unit E3 – Basic Balances in LWRs;

Unit E4 – Basic Applications of CFD Codes; Unit E5 – Basic Applications of the RELAP5 Code..





INGEGNERIA DEI VEICOLI

Classe LM-33

Dipartimento DICI (referente) - DESTEC

Sito internet http://www.veicoli.ing.unipi.it/

Presidente del Corso di Laurea Magistrale : Vice presidente: Francesco Frendo Massimo Guiggiani Email: [email protected] Email: guiggiani @ing.unipi.it Coordinatore: Nannelli Francesca Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale - Largo Lucio Lazzarino - 56122 Pisa Tel.: 050 2217867 Email: [email protected] Orario di ricevimento: Front Office, presso la Scuola di Ingegneria dalle 9:30 alle 13:00


Il corso di Laurea Magistrale in Ingegneria dei Veicoli forma specialisti in grado di affrontare le problematiche

progettuali, produttive e gestionali proprie delle imprese coinvolte nella produzione e nell'esercizio dei veicoli

per il trasporto terrestre. Questo settore industriale è da sempre uno degli elementi trainanti di ogni paese

industrializzato e in Italia rappresenta una elevata percentuale della produzione e dell'esportazione nazionale,

collocandosi ai massimi livelli tecnologici mondiali. Oggi il crescente livello di competitività dei mercati

impone alle aziende che operano in tale ambito di migliorare continuamente le prestazioni dei propri prodotti

e di ridurne drasticamente i tempi di sviluppo, contenendo contemporaneamente i costi di produzione, i

consumi energetici e l'impatto ambientale. Il corso di laurea, che integra conoscenze di base con

l’insegnamento di discipline teoriche specifiche e con l’acquisizione di solide competenze tecniche, conta su

un corpo docente fortemente interdisciplinare e su una stretta collaborazione con aziende del settore. Il corso

prevede un unico curriculum. L’attività didattica si basa su lezioni ed esercitazioni teoriche e pratiche. Sono

previste gite di istruzione, che permettono di conoscere da vicino importanti realtà produttive, e seminari

svolti da esperti italiani e stranieri. Inoltre ogni anno viene organizzato un corso gratuito di Guida Sicura per 30

studenti.


I principali compiti professionali per i laureati magistrali in Ingegneria dei Veicoli sono: - innovazione e

sviluppo - gestione di progetti, processi o servizi ad elevata complessità I principali sbocchi occupazionali per

l'Ingegnere Magistrale dei Veicoli sono: - industrie produttrici di veicoli (auto, moto, treni); - industrie

produttrici di componenti; - aziende di trasporto (ferrovie, metropolitane, trasporti urbani); - ruoli tecnici

negli enti statali e nelle amministrazioni locali; - libera professione come consulenti e nei rami assicurativo e

legale.



PIANO DI STUDI

I ANNO

• Aerodinamica dei veicoli (6 CFU)

• Analisi dei segnali e telemetria (6 CFU)


• Controlli automatici (6 CFU)

• Dinamica dei veicoli (6 CFU)

• Elettronica per i veicoli (6 CFU)

• Progettazione assistita e simulazione dinamica dei veicoli (9 CFU)

• Termofluidodinamica Applicata e Progetto di Macchine a Fuido (12 CFU)

II ANNO

• Costruzioni automobilistiche (12 CFU)

• Motori a combustione interna (12 CFU)


• Veicoli Elettrici ed Ibridi (12 CFU)

• 12 CFU a scelta nel gruppo GRSC

I ANNO

• Aerodinamica dei veicoli (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Equazioni del moto dei fluidi. Vorticità: significato fisico, origine, dinamica ed

importanza. Strato limite: equazioni, parametri caratteristici, separazione. Cenni al moto turbolento.

Corpi aerodinamici e corpi tozzi: definizione e tipologie dei rispettivi campi aerodinamici.

Caratteristiche delle forze aerodinamiche su veicoli terrestri di vario tipo e metodologie per la loro

valutazione. Cenni al progetto aerodinamico ottimizzato di diverse classi di veicoli.

· Modalità di verifica finale: voto in trentesimi


• Analisi dei segnali e telemetria (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Nella prima parte, lo studente acquisisce le conoscenze necessarie all'analisi dei

segnali, siano essi deterministici o aleatori, provenienti dai sistemi di controllo dei veicoli. Nella

seconda parte i metodi di trasmissione dei dati nelle applicazioni di interesse per un ingegnere dei

veicoli. L'obiettivo è quello di fornire allo studente gli strumenti di base per l'analisi e il trasferimento

dei dati.

· Modalità di verifica finale: votazione in trentesimi



· Obiettivi formativi: Metodi numerici per la risoluzione di equazioni non lineari, sistemi di equazioni

lineari, equazioni differenziali ordinarie e per il calcolo di integrali definiti. Uso di programmi di

matematica applicata.



• Controlli automatici (6 CFU)

· Obiettivi formativi: L'insegnamento si propone di estendere ed integrare le competenze sui controlli di

sistemi meccanici, trattando gli strumenti informatici specializzati per la simulazione dei sistemi ed il

progetto dei dispositivi di controllo e le tecniche per il controllo di sistemi basate su PC.




• Dinamica dei veicoli (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Comportamento meccanico della ruota con pneumatico. Resistenze

all’avanzamento. Frenatura del veicolo. Comportamento direzionale e stabilità di marcia. Comfort e

tenuta di strada.

· Modalità di verifica finale: prova orale con voto in trentesimi


• Elettronica per veicoli (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Fornire conoscenze di: segnali analogici e digitali, nel dominio del tempo e della

frequenza, e loro conversione. Componenti e circuiti analogici, digitali e misti (amplificatori, filtri,

comparatori, controllori PID, memorie, microcontrollori, FPGA, ADC, DAC, PWM) in Electronic Control

Unit per veicoli e controllo industriale. Elettronica di potenza e azionamenti per sistemi meccatronici.

Sistemi di comunicazione elettronica e networking per veicoli (CAN, Flexray, RS-232, MOST,..). Sistemi

elettronici per sicurezza attiva/passiva e drive-by-wire. Condizioni operative di sistemi elettronici

automotive. Esempi di dimensionamento di sistemi di interfacciamento sensori (termici, strain

gauge,..) e attuatori (DC electric motor, elettro-iniettori,..) e di sistemi embedded di controllo in

veicoli.



• Progettazione assistita e simulazione dinamica dei veicoli (9 CFU)

· Modalità di verifica finale: Prova scritta propedeutica alla prova orale con voto in trentesimi


• Termofluidodinamica applicata e Progetto di Macchine a Fuido (12 CFU)

· Obiettivi formativi: modulo Termofluidodinamica applicata: Equazioni per il moto isotermo e non

isotermo dei fluidi mono e bi-fase (Navier-Stokes, bilancio di massa, entropia, energia). Formulazioni

locali ed integrali. Applicazioni a casi di rilevante interesse ingegneristico modulo Progetto di

macchine a Fluido: Criteri e tecniche di progettazione termofluidodinamica di macchine operatrici a

fluido (turbine, compressori, pompe) in regime stazionario e periodico.

· Modalità di verifica finale: prova orale con voto in trentesimi, può essere richiesto un lle macchine


II ANNO

• Costruzioni automobilistiche (12 CFU)

· Obiettivi formativi: 1. Conoscenza delle caratteristiche e delle prospettive del mercato e della

produzione automobilistica. Conoscenza delle caratteristiche funzionali e tecnologiche dei principali

gruppi meccanici, parti strutturali e sistemi di controllo dei veicoli per trasporto stradale: frizioni,

cambi, trasmissioni, freni, sistemi sterzanti, sospensioni, autotelai, sistemi per il controllo automatico

e per la sicurezza attiva e passiva. Capacità di impostare il progetto di tali componenti con piena

consapevolezza degli obiettivi, dei vincoli normativi e delle tendenze della progettazione in campo

automotive. 2. Capacità di elaborare il progetto di un componente o di un gruppo attraverso un lavoro

di team organizzato prendendo a riferimento i metodi di lavoro deve interfacciarsi con altri 3-4

gruppi, è reso responsabile nei confronti del team dei propri risultati e dei tempi di realizzazione,

deve farsi carico della esposizione dei risultati e delle giustificazioni delle scelte tecniche.

L'acquisizione delle suddette conoscenze e capacità viene verificata nella prova di esame che include

un colloquio relativamente al primo obiettivo formativo e la discussione di un progetto di gruppo

relativamente al secondo obiettivo.




· Propedeuticità: Dinamica dei veicoli


• Motori a combustione interna (12 CFU)

· Obiettivi formativi: Cicli Ideali, cicli limite, cicli indicati, rendimento meccanico, combustione nei

motori ad A.C. e ad A.S., coefficiente di riempimento, sovralimentazione, motori a due tempi, sistemi

di iniezione, sistemi di accensione, motronica per il controllo del motore, emissioni inquinanti,

conduzione delle prove sui motori.



• Veicoli Elettrici ed Ibridi (12 CFU)

· Obiettivi formativi: L'insegnamento risulta suddiviso nei: modulo Veicoli elettrici di bordo:

Conoscenze: architetture dei veicoli elettrici e ibridi, gestione dell'energia a bordo di veicoli ibridi,

funzionamento dei principali componenti elettrici veicolari (accumulatori, macchine elettriche,

convertitori elettronici, fuel cells) Competenze: Saper valutare vantaggi e svantaggi di varie

architetture di veicoli elettrici e ibridi, saper definire strategie di gestione energetica, saper

selezionare componenti. Saper effettuare simulazioni numeriche di sottosistemi di veicoli elettrici e

ibridi modulo Propulsione elettrica: Conoscenze: Architettura del sistema ferroviario; nozioni di

meccanica del veicolo ferroviario e della circolazione ferroviaria; azionamenti elettrici per la

trazione. Analisi e sintesi di azionamenti elettrici basati sulla macchina asincrona e sulla macchina

brushless Competenze: Saper discutere di sistemi elettrici ferroviari in generale. Saper analizzare nel

dettaglio gli azionamenti elettrici trifasi (asincroni e brushless); Saper effettuare simulazioni

numeriche di azionamenti elettrici.

· Modalità di verifica finale: prova orale e prova pratica consistente in un'esercitazione al computer


• 12 CFU a scelta nel gruppo GRSC

� Analisi dei segnali e telemetria (6 CFU)

· Obiettivi formativi: Il corso si articola in due parti. Nella prima parte, lo studente acquisisce le

conoscenze necessarie all'analisi dei segnali, siano essi deterministici o aleatori, provenienti dai

sistemi di controllo dei veicoli. Nella seconda parte vengono trattati i metodi di trasmissione dei dati

nelle applicazioni di interesse per un ingegnere dei veicoli. L'obiettivo formativo del corso è quello di

fornire allo studente gli strumenti di base per l'analisi e il trasferimento dei dati.

· Modalità di verifica finale: votazione in trentesimi


� Laboratorio di dinamica dei veicoli (6 CFU)

� Meccanica dei robot (6 CFU)

· Obiettivi formativi: L’allievo dovrà acquisire competenze nel campo dell’analisi cinematica e dinamica

dei robot, sia diretta che inversa, nell’impiego degli specifici strumenti matematici ed informatici e

nella sintesi di sistemi robotici.


� Partecipazione Formula Students (6 CFU)

· Obiettivi formativi: L'allievo dovrà fornire un contributo alle attività necessarie per lo sviluppo, la

realizzazione, la messa a punto ed il test della vettura per la partecipazione della squadra

dell'Università di Pisa a competizioni del circuito denominato "Formula Student" o "Formula SAE". A

seconda delle necessità le attività previste potranno essere di: assemblaggio di sottosistemi, studi di

layout, attività logistico-organizzative, stesura di rapporti, test di laboratorio, test su strada. ▪

Modalità di verifica finale: L'allievo dovrà preparare una relazione scritta sull'attività svolta ed i



risultati ottenuti, che resterà negli archivi della squadra per futuri utilizzi. Dovrà inoltre presentare

oralmente, con ausilio di strumenti informatici, attività svolta i risultati ottenuti alla commissione di

esame.

· Propedeuticità: Obbligo di frequenza del 100% ▪


� Progetto di supporti e dispositivi di lubrificazione (6 CFU)

� Progetto e sperimentazione di motoveicoli (6 CFU)

� Sistemi di trasporto (6 CFU)

� Sviluppo di prodotti industriali (6 CFU)




Documents

CORSO DI STUDI IN INGEGNERIA MECCANICA · ... esercitazioni teoriche e ... • Meccanica applicata alle macchine ... caratterizzare i più comuni elementi di macchine con riferimento