00199 - COSTRUZIONI AERONAUTICHE

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente possiede e sa applicare la conoscenza del calcolo dei carichi aerodinamici, propulsivi, di massa, di altra origine e loro distribuzione sulle strutture, in relazione agli inviluppi di volo e alle manovre al suolo; apprende, inoltre, le tipologie strutturali, il calcolo statico delle strutture a semiguscio e dei principali elementi di collegamento, l'instabilità dell'equilibrio elastico.

Contenuti

Parte I

Aeronautica generale.
Definizione dell'architettura degli aeroplani. Geometria dell'ala.
Classificazione delle strutture aeronautiche: soluzioni costruttive di ali, fusoliere, velature secondarie, carrelli.

Analisi tensionale di strutture in parete sottile.
Geometria delle masse: baricentri e momenti statici e d'inerzia.
Analisi tensionale: sforzo normale, flessione semplice e deviata, taglio in travi a parete sottile e centro di taglio.

Carichi agenti sul velivolo.
Definizione dei carichi e del fattore di carico.
Carichi dovuti a manovre simmetriche; diagramma di manovra.
Analisi della raffica, diagramma di raffica e di inviluppo.
Carichi di bilanciamento statico e dinamico del piano orizzontale di coda.
Carichi dovuti alla deflessione degli alettoni e dei flaps.
Carichi all'atterraggio: modelli dinamici ad uno o più gradi di libertà; influenza dell'assetto sui carichi (massa ridotta); tipi di atterraggio.


Parte II

Calcolo statico delle strutture aeronautiche.
Strutture reticolari e schema trave. Strutture a traliccio. Fusoliere, castelli motore, ali a longheroni indipendenti, ali controventate.

Modelli a semiguscio.
Componenti strutturali e loro funzioni. Strutture a rivestimento lavorante: schema a semiguscio, con particolare riferimento alla trave a semiguscio.
Risultante e momento dovuti al flusso di taglio in un pannello sottile.
Sforzi normali nei correnti e flussi di taglio nei pannelli.
Equazioni di equilibrio. Centro di taglio. Asse elastico.
Strutture a semiguscio multicellulari.
Dimensionamento di centine e cenni all'analisi di ordinate.
Strutture rastremate.
Effetti delle aperture.

Collegamenti strutturali.
Flussi trasmessi dalle linee di giunzione. Attacchi e rinforzi.
Calcolo delle forze agenti sugli elementi di giunzione e relativa verifica.

Instabilità delle strutture.
Considerazioni generali sull'instabilità di travi, pannelli sottili e pannelli irrigiditi.
Instabilità di pareti sottili in compressione e larghezza equivalente.
Instabilità di pareti sottili in flessione. Pareti piane sottoposte ad una combinazione di flessione e compressione pura.
Campi di tensione diagonale per pareti sottili piane e cilindriche isotrope.
Cenni sull'instabilità locale.

Testi/Bibliografia

Ilmateriale didattico e i temi d'esamea partire da gennnaio 2009sono pubblicatisul portaleAMS campus.

Una parte delmateriale didatticoe alcuni esempi di tema d'esame possono essere scaricati alla seguente pagina web:

http://www.ingfo.unibo.it/servizi/Programmi/2007-2008/costr_aer/costruzioni_aeronautiche.html

Libri consigliati per approfondimenti

• T.H.G. Megson, "Aircraft Structures for engineering students", Arnold (London) 1999
• E.F. Bruhn, "Analysis and design of flight vehicle structures", Jacobs Publishing inc. 1973
• M.C.Y. Niu, "Airframe structural design. Practical design information and data on aircraft structures", Conmilit Press Ltd. 1988
• M.C.Y. Niu, "Airframe stress analysis and sizing", Conmilit Press Ltd. 1988
• M.C.Y. Niu, "Composite airframe structures", Conmilit Press Ltd. 1988
• D.J.Peery, J.J. Azar, "Aircraft Structures", McGraw-Hill 1982
• V. Giavotto, "Strutture aeronautiche", edizioni CLUP Milano 1976
• D.P. Raymer, "Aircraft design: a conceptual approach", AIAA Education series, NewYork (NY) 1999
• A. Lausetti, "L'aeroplano progetto-strutture-installazioni", Levrotto& Bella
• G. Gabrielli, "Lezioni sulla scienza del progetto degli aeromobili", vol. II, Levrotto & Bella

Metodi didattici

Lezioni di teoria ed esercitazioni con applicazioni pratiche.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame finale è diviso in due parti, scritto e orale: l'ammissione all'orale è vincolata al superamento dello scritto.

Durante la prova scrittanon è possibile consultare materiale didattico.

Strumenti a supporto della didattica

Presentazioni con slides al computer (formati PPT e/o PDF)
Appunti
Esempi ed esercizi risolti

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Franco Persiani

Consulta il sito web di Raimondo Alberto Bernabeo