ASTRA: Additive manufacturing for Systems and sTRuctures in Aerospace

Il gruppo di ricerca multidisciplinare ASTRA nasce dall’unione di competenze scientifiche nell’ambito dell’additive manufacturing, dei sistemi e delle strutture aerospaziali. In ambito additive manufacturing si realizzano strutture ed elementi tramite tecniche di stampaggio 3D basate principalmente, ma non esclusivamente, sulla tecnologia FDM (Fused Deposition Modelling); si progettano e realizzano tramite stampa 3D, secondo il paradigma dei componenti multifunzionali, nuove configurazioni sandwich bi-materiali ed elementi elettricamente e termicamente conduttivi comprensivi di circuiti integrati e sensori che permettano, ad esempio, di ridurne la massa o di aumentarne l’affidabilità tramite la verifica dello stato funzionale. Gli elementi e le strutture descritti sono caratterizzati, progettati, ottimizzati e realizzati nell’ottica di una vasta applicazione in ambito aeronautico e spaziale come, ad esempio, velivoli ad ala fissa o rotante con o senza sistema di pilotaggio remoto.

Nell’ambito dei sistemi aerospaziali si studiano configurazioni innovative di apparati sulla base del paradigma del progetto multi e interdisciplinare, con particolare riferimento alle fenomenologie termo-fluidiche, meccaniche ed elettromagnetiche; in particolare si procede con la modellazione non lineare dei sistemi aerospaziali, con applicazione di tecniche di ottimizzazione multidisciplinare, e con lo sviluppo di prototipi per la sperimentazione di laboratorio. Si studiano nuove configurazioni dei sistemi di attuazione dei comandi di volo, analizzandone le caratteristiche, e sviluppando modelli di simulazione numerica e strategie di monitoraggio. Si studiano approcci prognostici per l’identificazione precoce dei guasti progressivi ai sistemi di bordo e la stima della loro vita utile residua.

In ambito strutture, si effettuano prove sperimentali di caratterizzazione materiali derivanti da tecnologie di stampa 3D; si progettano e producono, tramite tecniche additive, elementi strutturali per applicazioni aerospaziali; si sviluppano modelli analitici e numerici strutturali, principalmente ma non esclusivamente 3D, per analisi di geometrie complesse e materiali avanzati; si progettano e realizzano velivoli di piccole dimensioni caratterizzati da materiali e soluzioni innovative; si effettuano analisi numeriche e sperimentali (termiche, strutturali e funzionali) su strutture trabecolari per impiego aerospaziale

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