DIEM University of Bologna Alma Mater Studiorum – University of Bologna Alma Mater Alma Mater Alma Mater Alma Mater Alma Mater Alma Mater Alma Mater Alma Mater Studiorum Studiorum Studiorum Studiorum Studiorum Studiorum Studiorum Studiorum – – – – – Università di Bologna Università di Bologna Università di Bologna Università di Bologna Università di Bologna Università di Bologna Università di Bologna Università di Bologna 1088 D.C. 1088 D.C. 1088 D.C. 1088 D.C. 1088 D.C. 1088 D.C. 1088 D.C. 1088 D.C. www.unibo.it www.unibo.it www.unibo.it www.unibo.it www.unibo.it www.unibo.it www.unibo.it www.unibo.it www.ing.unibo.it www.ing.unibo.it www.ing.unibo.it www.ing.unibo.it www.ing.unibo.it www.ing.unibo.it www.ing.unibo.it www.ing.unibo.it DIEM Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni Meccaniche, Nucleari, Aeronautiche e di Metallurgia http://www.diem.unibo.it/
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fuzzy, algoritmi genetici, automi cellulari, TRIZ, ecc.);-Studi ergonomici e design industriale;-Realtà virtuale (VR) e aumentata (AR). Fisica dei Reattori Nucleari (ING-IND/18) -Simulazionenumerica
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DIEM
University of BolognaAlma Mater Studiorum – University of Bologna
Alma Mater Alma Mater Alma Mater Alma Mater Alma Mater Alma Mater Alma Mater Alma Mater StudiorumStudiorumStudiorumStudiorumStudiorumStudiorumStudiorumStudiorum –––––––– Università di BolognaUniversità di BolognaUniversità di BolognaUniversità di BolognaUniversità di BolognaUniversità di BolognaUniversità di BolognaUniversità di Bologna
• “Materiali avanzati per la progettazione e applicazioni fotoniche”
CIRI "Meccanica Avanzata e Materiali"
DIEM
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Valutazione delle sollecitazioni
sull’anello rotante (53 rpm) di una
macchina cellofanatrice
50
90
130
170
210
43 43.5 44 44.5 45
Tempo [s]
Deformazione [micron/m]
1
2
3
4
Deformazione [µm/m]
12
34
• “Materiali avanzati per la progettazione e applicazioni fotoniche”
SETTORE
COSTRUZIONE
DI MACCHINE
3434
Development and application of models, methods and tools for the design, management,control and optimization of production systems, both manufacturing and service systems.
In particular:
• logistics
• reliability and maintenance engineering
• supply chain management
• warehousing and storage systems (including order picking systems)
• logistic networks
• inventory management
• line balancing
• lean manufacturing
• visual interactive simulation (VIS)
• manufacturing and assembly systems
• cellular manufacturing
• industrial plants
• RFID and traceability equipments
• reverse logistics
• life cycle assessment LCA
• facility location & plant layout
• etc…
AREA
IMPIANTI
• “Materiali avanzati per la progettazione e applicazioni fotoniche”
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AREA
IMPIANTI
• “Materiali avanzati per la progettazione e applicazioni fotoniche”
CIRI "Meccanica Avanzata e Materiali"
Development, implementation and management of mechanical plants with technical and
economical design.
The systems included in this sector are:
• Piping systems
• Compressed air production, treatment and distribution plants
• Vapor Combined Heat and Power systems (CHPs)
• Heating, Ventilating and Air Conditioning (HVAC)
• Multiphase plant systems
• Water Vapor Boilers
• Gas Refrigerating systems
• Fire safety systems
• Renewable Energy systems:
� Photovoltaic Solar System
� Thermal solar system
� Cogenerating system
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DESIGNDESIGNDESIGNDESIGN----ORIENTEDORIENTEDORIENTEDORIENTED 3333----D MODELLING OF D MODELLING OF D MODELLING OF D MODELLING OF NANO POWDER SYNTHESISNANO POWDER SYNTHESISNANO POWDER SYNTHESISNANO POWDER SYNTHESIS
AREA FISICA
DEL REATTORE
NUCLEARE
• “Materiali avanzati per la progettazione e applicazioni fotoniche”
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Metallic & ceramic
powder spheroidization,
purification, densification
WASTE GLASS
FROM FLUORESCENCE
LAMPS
Al2O3
EU PATE�T PE�DI�G
• “Materiali avanzati per la progettazione e applicazioni fotoniche”
AREA FISICA
DEL REATTORE
NUCLEARE
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1. NANOSTRUCTURED SELF-REPAIRING VITREOUS ENAMEL COATINGThe addition of
proper
nanoparticles to
the material
preparation
enable the
introduction of
the self-repairing
mechanisms into
the coating
Increased performances
240% in strain
270% in stress
2. NANOSTRUCTURED AIR-LIKE HYDROPHOBIC SURFACES
Based on vitreous enamel coating
with
No stick effect to avoid the
surface contamination
• “Materiali avanzati per la progettazione e applicazioni fotoniche”
SETTORE
COSTRUZIONE
DI MACCHINE
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Electrospinning technology for
2. NANOSTRUCTURED POLYMERIC MEDICAL DEVICES
1. NANOSTRUCTURED POLYMERIC COMPOSITE MATERIAL
www.rge.unibo.it
FIBERS-POLYMERIC MATRIX INTERACTION
To enhance the composite delamination strength and activate the self-
repairing mechanism
NANOSTRUCTURED SCAFFOLDS for in-situ tissue regeneration
SCAFFOLD CELLS GROWTH ON SCAFFOLD
• “Materiali avanzati per la progettazione e applicazioni fotoniche”
SETTORE
COSTRUZIONE
DI MACCHINE
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Simulazione dei processi tecnologici:
- colata in sabbia, in conchiglia, pressocolata, ecc.
- deformazioni plastiche: estrusione, stampaggio, ecc.
- trattamenti termici: tempra, ecc.
Previsione delle
microstrutture finali
Previsione dei difetti
Previsione delle
caratteristiche meccanichePrevisione della vita a fatica
Mappa dei coefficienti di
sicurezza
ALLEGGERIMENTO dei PRODOTTI
INCREMENTO delle PRESTAZIONI
• “Materiali avanzati per la progettazione e applicazioni fotoniche”
• “Prototipazione virtuale e modellazione sperimentale di sistemi meccanici”
SETTORE
TECNOLOGIA
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Ottimizzazione dei processi, degli utensili e delle macchine
operatrici:- Incremento delle velocità di produzione
- progettazione a fatica di utensili gravemente sollecitati.
- progettazione e analisi modale di macchine di macchine utensili
ad alta velocità.
Verifica di una
matrice per
estrusione
Analisi dinamica
di una macchina
utensile
• “Materiali avanzati per la progettazione e applicazioni fotoniche”
• “Prototipazione virtuale e modellazione sperimentale di sistemi meccanici”
SETTORE
TECNOLOGIA
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Studio di meccanismi piani e spaziali per:
� macchine automatiche
� macchine utensili
� robotica industriale e di servizio
Modellazione elastodinamica
(per lo studio vibratorio) di organi di macchina, meccanismi e strutture, nel:
� campo automazione
� settore automotive
• “Prototipazione virtuale e modellazione sperimentale di sistemi meccanici”
SETTORE
MECCANICA
APPLICATA
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Rilievo e analisi sperimentale delle
vibrazioni per la diagnostica di
malfunzionamenti nelle macchine
Analisi modale
sperimentale
e operativa
Attrezzature
� Trasduttori di vibrazione
� Vibrometri laser differenziali
� Sistemi di acquisizione dati
� Software per modellazione FEM, Multibody e sperimentale
� Tavola vibrante
• “Prototipazione virtuale e modellazione sperimentale di sistemi meccanici”
SETTORE MECCANICA APPLICATA
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Il modello multi-body
Parametrizzazione elastica e cinematica dei
componenti delle sospensioni
Corpi rigidi vincolati tra loro
Modello semplificato di motore e trasmissione
Modello delle azioni aerodinamiche
Modello semi-empirico delle forze dei
pneumatici
Soluzione numerica: approccio quasi-statico
( ), , , ,en br st
f m t m t m t= ( ) ( ) ( ), q q q r&& &
Data una traiettoria, vengono individuati i
centri curva e risolte le equazioni del moto in
queste condizioni di equilibrio stazionario:
Equazioni del moto:
( )0 , , ,0,c c c c
en stf m m= q q&
Sviluppo di un software per
simulare il comportamento
dinamico di motoveicoli
sportivi
Le equazioni del moto vengono integrate con i controlli che
minimizzano il tempo di percorrenza sulla traiettoria assegnata
• “Prototipazione virtuale e
modellazione sperimentale
di sistemi meccanici”
SETTORE
MECCANICA
APPLICATA
DIEM
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�ome Cognomequalifica
(PO/ PA/RIC)Unità Operativa
Luca Cristofolini PA Tecnologie per la salute e la qualità della vita
Vincenzo Parenti Castelli PO Tecnologie per la salute e la qualità della vita
Marco Carricato RIC Tecnologie per la salute e la qualità della vita
• “Tecnologie per la salute e la qualità della vita”
CIRI "Scienze della Vita“
(3 persone del DIEM)
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