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

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

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

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

Nominata con Decreto Rettorale n. 709/2023 Prot n. 149534 del 02/06/2023

Confermata per Bando per ulteriori posizioni
Decreto Rettorale n. 1066/2023 Prot n. 0226313 del 04/08/2023

* Sono membri esperti per l'assegnazione di posizioni a tema vincolato per il secondo bando:

• Federico Rocchi - ENEA Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie, l’Energia e lo Sviluppo Sostenibile 

• Danilo Mascolo - Big Data Innovation & Research Excellence

• Matteo Gherardi, Giacomo Grasso, Daniele Tomatis - Newcleo S.r.l.

• Francesco Battista - CIRA SCpA - Centro Italiano Ricerche Aerospaziali

• Fabio Zambelli - CEE – Consorzio Esperienza Energia

• Fabio Menotti - Montenegro Srl

• Dario Rea - IMA SPA

• Morgan Zanelli, Luigi Ferraboschi, Angelo Camerini, Fabrizio Minarelli - Automobili Lamborghini Spa

• Umberto Zanetti - G.D. SpA

• Stefano Fiocchi - METALCASTELLO S.p.A.

* Sono membri esperti per l'assegnazione di posizioni a tema vincolato per il primo bando:

• Danilo Mascolo - Bi-Rex (Big Data Innovation & Research Excellence)
• Stefano Fiocchi - METALCASTELLO S.p.A.

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.

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.

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.

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. È 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 Scientifc 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.

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.