Dottorato in Meccanica e Scienze Avanzate dell’Ingegneria (DIMSAI)

Anno accademico 2021-2022
Area tematica Scienze Ingegneristiche
Ciclo 37
Coordinatore Prof. Marco Carricato
Lingua Inglese, Italiano
Durata 3 anni
Posti 16 posti. Maggiori informazioni nella Scheda del dottorato.
Scadenza bando 21/05/2021 ore 12:00 (Scaduto)
Periodo di immatricolazione Dal 26/07/2021 al 05/08/2021
Data inizio corso 01/11/2021
Sede dottorato
Bologna e Forlì
Struttura proponente
Dipartimento di Ingegneria industriale - DIN
Periodo all'estero
3 mesi
Curricula

1. Progettazione Industriale, Costruzioni Meccaniche, Metallurgia, e Sistemi di Lavorazione
2. Macchine, Sistemi per l'Energia, Meccanica delle Macchine e Impianti Industriali Meccanici
3. Fisica Tecnica, Impianti di Condizionamento, Acustica, Tecnologie Nucleari e Applicazioni Industriali dei Plasmi

Temi di ricerca

Curriculum 1: Progettazione Industriale, Costruzioni Meccaniche, Metallurgia, e Sistemi di Lavorazione

Il curriculum ha lo scopo di formare ricercatori e ingegneri altamente qualificati, operanti nei settori dell’Ingegneria Meccanica, in grado di affrontare problematiche di ricerca in discipline quali:

  • Comportamento tribologico di materiali metallici, con e senza modificazioni superficiali
  • Costruzioni e strutture meccaniche
  • Materiali metallici e compositi avanzati: microstruttura, proprietà, processo
  • Caratteristiche microstrutturali di componenti metallici prodotti con processi innovativi come l'additive manufacturing
  • Meccanica sperimentale, caratterizzazione e sviluppo di modelli costitutivi
  • Metodi e strumenti di progetto industriale
  • Tecnologia meccanica

 

Curriculum 2: Macchine, Sistemi per l’Energia, Meccanica delle Macchine, e Impianti Industriali Meccanici

Il curriculum comprende diverse aree culturali che vanno dalle macchine a fluido e sistemi energetici, alla meccanica delle macchine, agli impianti industriali meccanici. Per le aree culturali Macchine e Sistemi Energetici il Curriculum studia le macchine a fluido e i sistemi per la conversione dell'energia, affrontando problematiche termodinamiche, fluidodinamiche, energetiche, ecologiche e tecnologiche mediante la modellazione, il controllo e la sperimentazione. Le principali tematiche di ricerca sono:

  • Modellizzazione, controllo e sperimentazione di motori a combustione interna e di veicoli ibridi
  • Simulazione termo-fluidodinamica dei motori a combustione interna e delle macchine a fluido
  • Analisi numerica e sperimentale di turbine a gas, cicli combinati, gruppi a vapore, motori primi e di sistemi integrati per la trasformazione e l’accumulo di energia a partire da fonti rinnovabili e non.

 

Per le aree culturali Meccanica delle Macchine e Impianti Industriali Meccanici il Curriculum comprende aspetti scientifici e professionali relativi all'analisi, progettazione e gestione delle macchine e dei loro componenti, dei processi, degli impianti industriali e degli impianti meccanici, mediante il ricorso ad un approccio sistemico e alle metodologie proprie della meccanica teorica, applicata e sperimentale, dell'impiantistica e della produzione. Le principali tematiche di ricerca sono:

  • Automazione, robotica, meccatronica
  • Biomeccanica
  • Veicoli e sistemi di trasporto e sollevamento
  • Dinamica e vibrazioni delle macchine
  • Monitoraggio, diagnostica e prognostica dei sistemi meccanici
  • Impianti meccanici e sistemi di produzione
  • Manutenzione e sicurezza industriale
  • Strumentazione
  • Logistica e gestione della produzione.

 

Curriculum 3: Fisica Tecnica, Impianti di Condizionamento, Acustica, Tecnologie Nucleari e Applicazioni Industriali dei Plasmi

  • Trasmissione del calore e teoria della convezione
  • Analisi termica di mezzi porosi
  • Analisi termo-fluidodinamica di efflussi monofase e bifase, interni ed esterni, in dispositivi micrometrici (microfluidica) e convenzionali
  • Termotecnica e impianti tecnici civili
  • Scambiatori di calore e recuperatori
  • Impianti di condizionamento a fonti rinnovabili (pompe di calore, impianti termici solari)
  • Acustica ambientale, acustica edilizia, acustica architettonica, materiali e sistemi fonoassorbenti, tecniche di controllo del rumore, elaborazione di segnali acustici e illuminotecnica
  • Energetica degli edifici
  • Progettazione di impianti nucleari
  • Radioprotezione
  • Sicurezza e analisi di rischio
  • Modellistica neutronica e del trasporto di particelle e radiazione
  • Applicazioni delle tecnologie nucleari in ambito medicale, industriale, e dei beni culturali
  • Simulazione numerica diretta (DNS) dei flussi bifase
  • Sviluppo e validazione di piattaforme computazionali avanzate
  • Termoidraulica dei reattori nucleari avanzati
  • Affidabilità e rischio a livello di analisi di sistema
  • Calcolo di costanti termodinamiche e di trasporto dei plasmi
  • Modellistica fisica e simulazione di processi plasma assistiti
  • Diagnostica di sorgenti di plasma e dei processi assistiti
  • Applicazioni biomedicali e terapeutiche dei plasmi freddi atmosferici
Sbocchi professionali e potenziali settori di impiego del dottorato di ricerca
I dottorandi del DIMSAI che completano il Dottorato di Ricerca trovano un'adeguata collocazione lavorativa, generalmente di elevato profilo, al termine dei loro studi, sia in ambito accademico, che in enti di ricerca pubblici e privati, in azienda e nel mondo professionale. Gli ambiti e le tipologie di impiego sono estremamente variegate. Tra queste si citano: assegnista di ricerca o ricercatore universitario; assegnista, contrattista o ricercatore presso enti di ricerca; ricercatore/progettista nei settori R&D di aziende del settore meccanico, aerospaziale, civile, nucleare, termotecnico, termoidraulico, delle tecnologie nucleari e delle tecnologie assistite da plasmi termici e di non equilibrio; energy manager per enti pubblici e privati; progettista di componenti di impianti meccanici e di condizionamento; ingegnere professionista nell'ambito della fluidodinamica, della termotecnica, dell'impiantistica civile, dell'acustica, dell’energetica, dell’automazione, della progettazione meccanica, dei materiali, della produzione e dei processi industriali, della biomeccanica, dei sistemi di trasporto, dei sistemi di conversione dell’energia, dell’aeronautica, della robotica, delle macchine, della radioprotezione, della progettazione e sicurezza di impianti industriali e della tutela della proprietà intellettuale brevettuale; consulente energetico ed esperto in gestione dell’energia.
Commissione esaminatrice

Cognome Nome Ateneo/Ente Curriculum Ruolo email
Accorsi Riccardo Università di Bologna Macchine, Sistemi per l’Energia, Meccanica delle Macchine, e Impianti Industriali Meccanici Membro effettivo
Branchini Lisa Università di Bologna Macchine, Sistemi per l’Energia, Meccanica delle Macchine, e Impianti Industriali Meccanici Membro effettivo
Donati Lorenzo Università di Bologna Progettazione Industriale, Costruzioni Meccaniche, Metallurgia, e Sistemi di Lavorazione Membro effettivo
Francia Daniela Università di Bologna Progettazione Industriale, Costruzioni Meccaniche, Metallurgia, e Sistemi di Lavorazione Membro effettivo
Naldi Claudia Università di Bologna Fisica Tecnica, Impianti di Condizionamento, Acustica, Tecnologie Nucleari e Applicazioni Industriali dei Plasmi Membro effettivo
Sancisi Nicola Università di Bologna Macchine, Sistemi per l’Energia, Meccanica delle Macchine, e Impianti Industriali Meccanici Membro effettivo
Sumini Marco Università di Bologna Fisica Tecnica, Impianti di Condizionamento, Acustica, Tecnologie Nucleari e Applicazioni Industriali dei Plasmi Membro effettivo
Bortolini Marco Università di Bologna Fisica Tecnica, Impianti di Condizionamento, Acustica, Tecnologie Nucleari e Applicazioni Industriali dei Plasmi Membro supplente
De Pascale Andrea Università di Bologna Macchine, Sistemi per l’Energia, Meccanica delle Macchine, e Impianti Industriali Meccanici Membro supplente
Liverani Alfredo Università di Bologna Macchine, Sistemi per l’Energia, Meccanica delle Macchine, e Impianti Industriali Meccanici Membro supplente
Martini Alberto Università di Bologna Macchine, Sistemi per l’Energia, Meccanica delle Macchine, e Impianti Industriali Meccanici Membro supplente
Morini Gian Luca Università di Bologna Fisica Tecnica, Impianti di Condizionamento, Acustica, Tecnologie Nucleari e Applicazioni Industriali dei Plasmi Membro supplente
Mostacci Domiziano Università di Bologna Fisica Tecnica, Impianti di Condizionamento, Acustica, Tecnologie Nucleari e Applicazioni Industriali dei Plasmi Membro supplente
Zucchelli Andrea Università di Bologna Progettazione Industriale, Costruzioni Meccaniche, Metallurgia, e Sistemi di Lavorazione Membro supplente

Partecipa ai lavori della Commissione in qualità di membro esperto Filippo Guidazzi (Hypertec Solution S.r.l., filippo.guidazzi@hypertec.it).

Obiettivi formativi del dottorato
Il Dottorato si svolge secondo un programma dettagliato, definito dal Collegio dei Docenti, ed è articolato in tre curricula:
- Progettazione Industriale, Costruzioni Meccaniche, Metallurgia, e Sistemi di Lavorazione;
- Macchine, Sistemi per l’Energia e l’Ambiente, Meccanica delle Macchine, e Impianti Industriali Meccanici;
- Fisica Tecnica, Impianti di Condizionamento, Acustica, Tecnologie Nucleari, e Applicazioni Industriali dei Plasmi.

Il Dottorato offre un percorso formativo con finalità accademiche e professionali. Sviluppa le capacità del candidato di svolgere studi e ricerche in modo indipendente, sistematico ed approfondito, con un opportuno iter di studi avanzati, consistenti in corsi e seminari specialistici e nella preparazione della tesi di Dottorato, sotto la supervisione di uno o più Tutori. Il candidato dovrà inoltre dimostrare di essere in grado di documentare, esporre e discutere il proprio lavoro in modo chiaro ed efficace, in Italiano e in Inglese.
Tipologia dell'attività svolta dai dottorandi
Sono svolte attività di ricerca sperimentale e numerica nell’ambito dei settori che caratterizzano il Dottorato (ingegneria meccanica, nucleare ed energetica). Tali attività sono condotte in stretta collaborazione con gruppi di ricerca ed aziende nazionali ed internazionali, con l’obiettivo di creare figure professionali di alto profilo, direttamente inseribili in ambito accademico e industriale. I dottorandi inoltre, a seconda delle specifiche esigenze dei curricula, seguiranno seminari per potenziare la capacità di utilizzo delle principali banche dati della letteratura internazionale e di sistemi informatici (quali l’introduzione all’utilizzo di codici commerciali, la gestione e l’analisi di banche dati, …), e parteciperanno a congressi e workshops internazionali, in cui presenteranno anche i risultati della loro attività.
Attività di formazione alla ricerca previste per i dottorandi in coerenza con gli obiettivi formativi del dottorato
L'attività di formazione alla ricerca prevede:
- sviluppo di un progetto di ricerca nell'ambito del tema del curriculum prescelto
- sviluppo delle capacità di approfondimento di tematiche scientifiche in autonomia, mediante lo svolgimento di attività teoriche e sperimentali e l'affiancamento di ricercatori con comprovata esperienza nel campo
- partecipazione a seminari e corsi di formazione specifici
- la preparazione e la pubblicazione di articoli scientifici in lingua inglese
- la presentazione dei risultati della ricerca in consessi internazionali
- un periodo di formazione all'estero di minimo 3 mesi
- la possibilità di esperienze didattiche di supporto agli insegnamenti universitari.
Elementi di internazionalizzazione del dottorato
Le attività di ricerca dei dottorandi sono spesso svolte in collaborazione con centri di ricerca e aziende nazionali ed internazionali, con periodi di ricerca e formazione presso le istituzioni coinvolte. Sulla base delle collaborazioni scientifiche in atto con istituzioni europee ed internazionali è inoltre incentivata la partecipazione di studenti stranieri mediante la diffusione dei bandi di concorso e delle agevolazioni che la nostra Università (Istituto Studi Superiori e altre istituzioni) mette a disposizione per i candidati stranieri. In particolare, la diffusione viene rafforzata mediante informazioni specifiche sul dottorato inserite nel sito del DIMSAI. E’ prevista, inoltre, la diffusione di materiale informativo (brochure) in occasione di congressi ed eventi in ambito internazionale. Infine, per specifici curricula, i dottorandi saranno coinvolti in Short Term Scientific Missions (STSM) nell’ambito di azioni sostenute e finanziate da Progetti Europei.
Altri elementi di internazionalizzazione sono previsti in sede di attivazione e di selezione dei candidati:
- la prova orale può essere sostenuta in inglese, anche per via telematica per candidati residenti all’estero;
- partecipazione di docenti stranieri e di esponenti di industrie europee alle attività formative;
- il Corso di Dottorato prevede il rilascio di titolo in co-tutela.
Prodotti e risultati attesi dalle attività di ricerca dei dottorandi
Il contributo fondamentale riguarda elementi innovativi ed originali nel settore della ricerca in cui è inserito il dottorando. Tali risultati saranno divulgati mediante pubblicazioni, brevetti e partecipazione a convegni a carattere internazionale. I candidati produrranno come risultato finale una tesi preferibilmente in lingua inglese, riportante i risultati innovativi conseguiti durante il triennio. Un altro risultato auspicabile è l’organizzazione di sessioni tematiche e seminari sugli ambiti di ricerca e sui risultati innovativi da loro conseguiti.
Collegio dei docenti
Nome Cognome Ateneo/Ente Qualifica
Antonio Barletta Università di Bologna Professore Ordinario
Michele Bianchi Università di Bologna Professore Ordinario
Cesare Biserni Università di Bologna Professore Associato
Lisa Branchini Università di Bologna Ricercatore a tempo determinato
Marco Carricato Università di Bologna Professore Ordinario
Michele Celli Università di Bologna Professore Associato
Lorella Ceschini Università di Bologna Professore Ordinario
Andrea De Pascale Università di Bologna Professore Associato
Lorenzo Donati Università di Bologna Professore Associato
Leonardo Frizziero Università di Bologna Ricercatore a tempo determinato
Mauro Gamberi Università di Bologna Professore Associato
Matteo Gherardi Università di Bologna Ricercatore a tempo determinato
Sandro Manservisi Università di Bologna Professore Associato
Riccardo Manzini Università di Bologna Professore Ordinario
Gian Luca Morini Università di Bologna Professore Ordinario
Marco Pellegrini Università di Bologna Ricercatore a tempo determinato
Marco Sumini Università di Bologna Professore Associato Confermato
Marco Troncossi Università di Bologna Professore Associato
Rocco Vertechy Università di Bologna Professore Associato
Andrea Zucchelli Università di Bologna Professore Associato

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