Insegnamento mutuato da: B026245 - SPERIMENTAZIONE SUI VEICOLI STRADALI Laurea Magistrale in INGEGNERIA MECCANICA Curriculum VEICOLI TERRESTRI
Lingua Insegnamento
Italiano e Inglese
Contenuto del corso
• Elementi di dinamica di veicoli stradali
• La simulazione dinamica del veicolo
• Una panoramica sugli strumenti di indagine sperimentale
• I simulatori di guida
• Condurre test su strada
• Esperimenti con il coinvolgimento di soggetti volontari
• Come progettare un esperimento
• Meccanica dell’autoveicolo (Genta)
• Motorcycle dynamics – versione italiana (Cossalter)
• Handbook of driving simulation for engineering, medicine, and psychology (Fischer et al.)
• Meccanica sperimentale : Misure ed analisi delle sollecitazioni (A. Bray, V. Vicentini)
Obiettivi Formativi
Il corso ha l’obiettivo generale di facilitare gli studenti nel loro processo di sviluppo delle capacità di indagine e comprensione dei fattori rilevanti per la sperimentazione sui veicoli stradali. Il corso si pone inoltre i seguenti sotto obiettivi:
• sviluppare la capacità di apprendere dalla letteratura scientifica del settore (ricerca bibliografica ed analisi di articoli scientifici).
• sviluppare la capacità di indagine del comportamento di un veicolo stradale e del suo guidatore, anche negli aspetti di interazione veicolo-ambiente-guidatore.
Conoscenze erogate:
• cc1: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria, sia in generale sia in modo approfondito relativamente a quelli dell'ingegneria meccanica, nella quale sono capaci di identificare, formulare e risolvere, anche in modo innovativo, problemi complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare. La capacità di comprendere un contesto multidisciplinare in ambito ingegneristico e di operare in ottica problem solving.
• cc8: La conoscenza del settore dei veicoli terrestri approfondendo aspetti cinematici e dinamici delle varie tipologie di veicoli stradali.
• cc13: La conoscenza dei metodi per progettare e gestire esperimenti di elevata complessità.
Capacità di applicazione:
• ca5. La capacità di scegliere e utilizzare attrezzature, strumenti, procedure e metodi appropriati, conoscendone i limiti e le potenzialità.
• ca5: La capacità di condurre esperimenti anche complessi, gestire ed impiegare strumentazione e software avanzati.
• ca7: La capacità di definire, progettare e condurre le indagini utili alla comprensione dei problemi, attraverso l’uso di modelli e tecniche sia teorici che sperimentali.
• ca9: La capacità di valutare criticamente dati e risultati e trarre conclusioni appropriate, consapevoli del grado di incertezza da cui potrebbero essere affette.
• ca10: Le capacità di eseguire efficacemente una ricerca, individualmente e come componenti di un gruppo, avendo chiaro il contesto della problematica ingegneristica e le implicazioni interdisciplinari che contraddistinguono l’ingegneria meccanica.
• ca11: Le capacità di presentare in forma scritta, verbale e, qualora opportuno, multimediale, le proprie argomentazioni e i risultati del proprio studio o lavoro, con caratteristiche di organicità e rigore tecnico.
• ca12: La capacità di adeguata comprensione delle fonti in lingua inglese.
• ca13: La capacità di poter comunicare e trasferire informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti, sia in lingua italiana che in lingua inglese.
Prerequisiti
Conoscenze di base di fisica e di meccanica dei veicoli terrestri.
Metodi Didattici
Il programma del corso è affrontato in parte in aula, attraverso lezioni frontali e seminari, ed in parte in laboratorio mediante dimostrazioni ed esercitazioni. Sono inoltre previste sessioni didattiche del tipo “flipped classroom”, nelle quali gli studenti potranno presentare piccoli approfondimenti di argomenti precedentemente trattati a lezione.
Altre Informazioni
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Modalità di verifica apprendimento
Sono previste tre modalità di verifica: una prova orale in itinere, un’attività laboratoriale di gruppo ed una prova orale conclusiva.
La prima prova orale (in itinere, durata 10 minuti) consiste nel presentare e discutere con la classe un argomento precedentemente spiegato dal docente a lezione. L’attività di gruppo consiste nella progettazione, esecuzione ed analisi dei risultati. La prova orale conclusiva verterà sui contenuti teorici del programma e sulla discussione di risultati di attività sperimentali svolte durante il corso.
Lo studente dovrà dimostrare:
una sufficiente conoscenza dei principali argomenti teorici del corso (cc8);
una sufficiente padronanza degli strumenti di indagine sperimentale illustrati a lezione ed in laboratorio (ca5, ca7);
una sufficiente capacità di interpretazione dei dati raccolti nel corso di attività di sperimentazione sui veicoli stradali (ca9).
una buona capacità di presentare le argomentazioni ed i risultati del proprio studio (ca11).
Programma del corso
- Introduzione alla dinamica di automobili e motocicli nella prospettiva della sperimentazione sui veicoli.
- Introduzione al CAN bus e alla strumentazione comunemente impiegata nella sperimentazione con automobili e motocicli.
- Introduzione alla geolocalizzazione attraverso sistemi GNSS
- Laboratorio di strumentazione ed esercitazioni a gruppi: oscilloscopio, piattaforma inerziale ed utilizzo del software ControlDesk per visualizzare e registrare dati provenienti dalla piattaforma dSPACE.
- Attività a gruppi su oscilloscopio, dSPACE, calibrazione sensore di pressione), veicolo per studi naturalistici.
- Dimostrazione di indagine sperimentale sul campo: prove con motociclo dotato di sistema di frenatura automatica di emergenza.
- Sull'utilizzo della letteratura scientifica nell'ambito della sperimentazione dei veicoli stradali.
- Overview sulla progettazione ed esecuzione di attività sperimentali sul campo (field testing) con coinvolgimento di partecipanti.
- Progettazione ed esecuzione di una semplice attività sperimentale a gruppi utilizzando una bicicletta e pochi altri strumenti.
- Il fattore umano nella sperimentazione con i veicoli stradali.
- Principi etici nella ricerca non clinica con coinvolgimento di soggetti umani.
- Panoramica sulle attività di indagine sperimentale sul campo con impiego di veicoli stradali.
- Panoramica sui software di analisi dati e di simulazione dinamica.
- Introduzione ai simulatori di guida, ed il caso particolare dei simulatori motociclistici. Dimostrazione del simulatore ABRAM Plus con manubrio a resistenza elastica e controllo in controsterzo.
- Laboratorio di sperimentazione per la definizione e lo svolgimento di un progetto di indagine sperimentale o di analisi dati di prove con veicoli stradali.