RETI di LABORATORI - [Aeronautico] EMILIA

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RETI di LABORATORI - [Aeronautico] EMILIA

  1. 1. Presentazione della Rete EMILIA - Laboratorio Integrato di Meccanica Sperimentale per l’Aerospaziale Cod. Id. Progetto 18 Coordinatore scientifico Prof.Ing. Carmine Pappalettere, Politecnico di Bari
  2. 2. Le unità di ricerca Unità di ricerca Responsabile UR 1 Prof. C. Pappalettere (Politecnico di Bari) UR 2 Prof. D. De Tommasi (Politecnico di Bari) UR 3 Prof. V. Dattoma (Università del Salento)
  3. 3. Obiettivo della Rete Il Laboratorio Integrato di Meccanica Sperimentale finalizzato allo studio di materiali innovativi per usi aeronautici (EMILIA) coinvolge 4 laboratori già presenti in ambito regionale strutturati in 3 Unità di Ricerca. L’infrastruttura proposta si configura, pertanto, come un potenziamento di laboratori dislocati nelle università presenti in quattro province della Regione, già attivi e operanti nell’ambito del settore aeronautico. Settori di impatto • Aerospazio • Automobilistico • Cantieristica navale • Elettronica • Biomeccanica
  4. 4. Domanda di innovazione del sistema produttivo • Caratterizzazione avanzata di materiali innovativi in condizioni critiche. • Progettazione e verifica di componenti strutturali. • Analisi dei fenomeni di failure anomali. • Implementazione di sistemi di misura degli stress e delle deformazioni innovativi. Offerta tecnologica della Rete • Caratterizzazione meccanica di componenti e materiali in differenti condizioni di carico (es. statico, fatica, flessione, impatto, ecc.) e ambientali (es. effetti di temperatura, umidità, invecchiamento) • Analisi sperimentale e numerica (FEM) dello stato tensionale di strutture. • Analisi delle tensioni residue. • Implementazione di sistemi ottici per l’analisi di deformazioni e ricostruzione 3D
  5. 5. Le attività svolte al 31/12/2013 Progetto 1. INNOVHEAD - Tecnologie innovative per riduzione emissioni, consumi e costi operativi di motori Heavy Duty Risultati raggiunti: Stato dell’arte dei processi di sinterizzazione laser, deposizione laser, microlavorazioni laser dei materiali per applicazioni motoristiche Ricadute industriali • Materiali e lavorazioni innovative per attuatori meccatronici e loro ottimizzazione • Progettazione mediante tecniche sperimentali • Verifica dimensionale del componente tramite macchina CMM e tecniche ottiche interferometriche ad alta risoluzione • Valutazione delle prestazioni meccaniche dei materiali: Test di durata (a caldo ed in ambiente corrosivo) e Stress Residui (su componenti sinterizzati e rivestiti) Altri risultati • Rafforzamento e valorizzazione dell'intera filiera della ricerca e delle reti di cooperazione tra il sistema della ricerca e le imprese, per contribuire alla competitività e alla crescita economica; • Innalzamento del livello delle competenze e delle conoscenze scientifiche e tecniche nel sistema produttivo e nelle Istituzioni; • Ricadute in campo ambientale e dei trasporti. Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto Distretto MEDIS S.c.a.r.l. (Centro Ricerche Fiat, MERMEC) Collaborazione diretta per redazione progetto Alta
  6. 6. Macchina CMM Sistema PRISM per la misura selle Tensioni Residue
  7. 7. Le attività svolte al 31/12/2013 Progetto 2. ELIOS - Strutture di nuova concezione saldate con laser in fibra - Cod. PON01_01269 - durata 36 mesi (2012-2015) Risultati raggiunti: Stato dell’arte sulla simulazione agli elementi finiti (FEM) del processo di saldatura laser per keyhole Ricadute industriali • Sviluppo di processi innovativi di fabbricazione di componenti complessi in titanio di nuova concezione per l’industria aeronautica, utilizzando la tecnologia Laser Beam Welding (LBW) • Abbattimento significativo degli sfridi di lavorazione a finire (riduzione del rapporto buy-to-fly). Altri risultati • Valutazione della saldabilità LBW delle leghe di titanio • Modellazione del processo LBW e del comportamento meccanico del giunto • Definizione della metodologia di caratterizzazione dei giunti ottenuti con LBW (UR1 EMILIA) Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto CONSORZIO CALEF (Alenia Aeronautica SpA, RTM SpA, LASIT SpA, Boeing Operations International Inc, APR Srl, ) Collaborazione diretta Alta Centro Sviluppo Materiali Collaborazione indiretta Bassa
  8. 8. Diffrattometro a raggi X Misura termografica
  9. 9. Le attività svolte al 31/12/2013 Progetto 3. TEMA - TEcnologie Produttive e Manutentive applicate ai Propulsori Aeronautici Risultati raggiunti: Progetto da avviare presumibilmente nel Gennaio 2014 Ricadute industriali • Introduzione di nuove metodologie di lavorazione meccanica per asportazione di truciolo • Sviluppo di un sistema innovativo di deposizione laser che consenta il recupero di componenti ad alto contenuto tecnologico Altri risultati • Sviluppo di modelli numerici di ottimizzazione del processo di lavorazione • Messa a punto di sistemi di repairing in grado di operare su geometrie complesse Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto AVIO S.p.A. Collaborazione diretta Alta
  10. 10. Le attività svolte al 31/12/2013 Progetto 4. DITECO (DIfetti, danneggiamenti e TEcniche di riparazione nei processi produttivi di grandi strutture in COmposito ) Risultati raggiunti: non ancora avviato. Ricadute industriali • Le tecnologie e sistemi da sviluppare per la riparazione di strutture in composito di vario tipo (solido laminato, sandwich e componenti integrati) permetteranno di ridurre notevolmente il costo delle riparazioni, il tempo di flusso richiesto e/o la messa a terra del velivolo, e consentiranno anche di riparare danni oggi “non riparabili”, riducendo così il numero di scarti di produzione. Altri risultati • Le tecnologie e le soluzioni innovative sviluppate potranno essere oggetto di proprietà brevettuale degli enti di ricerca e delle aziende coinvolte. Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto Alenia Aermacchi Collaborazione diretta per redazione progetto Alta CETMA Collaborazione indiretta Bassa Enginsoft Collaborazione indiretta Bassa Salver S.p.A. Collaborazione indiretta Bassa Novotech Collaborazione indiretta Bassa Altran Collaborazione indiretta Bassa SCS - Frisoli Collaborazione indiretta Bassa
  11. 11. Pannello irrigidito cocurato Macchina di Impatto Box multispar cocurato
  12. 12. Le attività svolte al 31/12/2013 Progetto 5. PON EURO 6 - Elettronica di controllo, sistema d’iniezione, strategie di combustione, sensoristica avanzata e tecnologie di processo innovativi per motori diesel a basse emissioni inquinanti Risultati raggiunti: Creazione set up ottico per la valutazione dei fori Ricadute industriali • Trasferimento di know-how su stato dell’arte, soluzioni innovative e problematiche relative alla tecnologia laser • Messa a punto di una metodologia di valutazione dei fori mediante tecniche ottiche e/o optoelettroniche Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto Centro Ricerche Fiat Collaborazione diretta Alta MASMEC s.r.l. Collaborazione diretta Media Magneti Marelli S.P.A. Collaborazione diretta Alta Isotta Fraschini S.P.A. Collaborazione diretta Media TECNOGAMMA s.p.a. Collaborazione diretta Media
  13. 13. Le attività svolte al 31/12/2013 Progetto 6. PON SEB (SMART ENERGY BOXES) - Ricerca e sviluppo di sistemi per la produzione efficiente, la gestione e l’accumulo di energia elettrica e termica, integrati e interconnessi in un virtual power plant. Risultati raggiunti: creazione set up interferometrico per lo studio dei componenti elettronici; test meccanici per la valutazione delle prestazioni. Ricadute industriali • Verifica dell'affidabilità di componenti elettronici mediante tecniche interferometriche • Valutazione sperimentale delle prestazioni meccaniche • Misure di tipo strain/stress, anche residui, sui materiali e sulle strutture Altri risultati • Sperimentare e validare nuovi sistemi di produzione e nuove logiche di controllo, di generazione distribuita, per il soddisfacimento della domanda energetica di complessi di medie dimensioni; • Creare dei poli di competenza specifici sui temi oggetto del programma; • Porre le basi per investimenti finalizzati allo start-up di attività produttive di tali sistemi. Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto ENEA Collaborazione diretta Media AVIO S.p.A. Collaborazione diretta Media Centro Combustione Ambiente s.r.l. Collaborazione diretta Media
  14. 14. Le attività svolte al 31/12/2013 Progetto 7. LABORATORIO SUL REPAIR – LABREP Risultati raggiunti: avvio delle attività di ricerca e sviluppo di attrezzi prototipali per l’esecuzione di prove di fatica a caldo su provini piatti Ricadute industriali • Il laboratorio sul repair ha lo scopo di ricercare, mettere a punto e sperimentare tutta una serie di nuove tecnologie per il ripristino di parti danneggiate e di trasferire le tecnologie identificate e testate al mondo industriale per la applicazione su componenti reali. Altri risultati 1) nuove tecnologie per il ripristino dimensionale 2) nuove tecnologie di giunzione 3) nuove tecniche di riparazione ecocompatibili 4) nuove tecnologie di controllo non distruttivo Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto Avio SpA Collaborazione diretta Alta Cetma Collaborazione indiretta Occasionale Centro Laser Collaborazione indiretta Occasionale Nanofab scarl Collaborazione indiretta Occasionale
  15. 15. Strumentazioni e prototipi Macchine di creep Cluster di calcolo Morse per prove ad alta temperatura e particolare del prototipo in fase di realizzazione
  16. 16. Schema del le attività di Ricerca: - Acquisizione materiali - Realizzazione dei provini e eventuali attrezzature - Ottimizzazione dei parametri di processo - Eventuali trattamenti termici - Esami microstrutturali, durezza - Test di Trazione - LCF - Creep - Fattibilità del processo su componente reale - Analisi micro-strutturale - Controllo dimensionale Riparazione con la tecnologia laser di un danneggiamento locale su un profilo aerodinamico di una pala
  17. 17. Le attività svolte al 31/12/2013 Progetto 8. SPIA - Strutture Portanti Innovative Aeronautiche Risultati raggiunti: progetto in fase di finanziamento Ricadute industriali •Tecnologie di fabbricazione competitive nel campo dei materiali compositi, attraverso processi che permettano la realizzazione di componenti monolitici (altamente integrati). Altri risultati •Sviluppo dei processi di assemblaggio per grossi componenti aeronautici in fibra di carbonio •Sviluppo di materiali pre-preg o da infusione per processi Out of Autoclave •Sviluppo di materiali resistenti all’alta temperatura Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto ALENIA AERMACCHI Collaborazione diretta Frequente DEMA S.p.A. Collaborazione indiretta Occasionale SALVER S.p.A. Collaborazione indiretta Occasionale ENGINSOFT S.p.A. Collaborazione indiretta Occasionale Consorzio CETMA Collaborazione indiretta Occasionale AVIO S.p.A. Collaborazione indiretta Occasionale
  18. 18. Le attività svolte al 31/12/2013 Progetto 9. MASTCO - MAteriali e STrutture in COmposito per velivoli leggeri GA e UAV - MASTCO Risultati raggiunti: progetto in fase di finanziamento Ricadute industriali •Realizzazione di specifici Dimostratori Tecnologici, relativi alle piattaforme di Aviazione Generale (GA) e velivoli non pilotati (UAV). Altri risultati •Sviluppo di prodotti strutturali per velivoli dell’Aviazione Generale (GA) e UAV in materiali compositi a basso costo Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto ALENIA AERMACCHI Collaborazione diretta Frequente BLACKSHAPE Collaborazione indiretta Occasionale G-S-E Collaborazione indiretta Occasionale
  19. 19. Le attività svolte al 31/12/2013 Progetto 10. MATERIALI E METODOLOGIE INNOVATIVI PER PRODOTTI NEL SETTORE DELLE ENERGIE RINNOVABILI – PS_095 Risultati raggiunti: metodologia di analisi delle sollecitazioni di grandi componenti in composito con l’utilizzo integrato di tecniche sperimentali Ricadute industriali Messa a punto di una procedura sperimentale per lo studio dei meccanismi di danneggiamento del materiale composito sotto carico ciclico e monotono Messa a punto di una metodologia di indagine non distruttiva, sperimentale e numerica, per il controllo dell’integrità del materiale composito Altri risultati • Sviluppo di tecniche di indagine del danneggaimento di materiali compositi • Esecuzione di prova di fatica su pala eolica in scala reale Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto Jonica Impianti Collaborazione diretta Frequente Costruzioni Solari Collaborazione diretta Occasionale Processi Speciali Collaborazione diretta Occasionale
  20. 20. Utilizzo del sistema prove strutturali e banchi test per la prova in scala reale di una pala eolica
  21. 21. Contratto di ricerca 11. MASSIME - Sistemi di sicurezza meccatronici innovativi (cablati e wireless) per applicazioni ferroviarie, aerospaziali e robotiche Risultati raggiunti: progetto in corso Ricadute industriali • Miglioramento di affidabilità di velivoli ultraleggeri l progetto MASSIME si propone di sviluppare sistemi di sicurezza meccatronici innovativi (cablati e wireless) per applicazioni ferroviarie, aerospaziali e robotiche, costituiti da combinazioni di sensori e tecnologie microelettroniche e supportate da un’adeguata infrastruttura software. L’implementazione di ciascuna soluzione innovativa sara finalizzata all’aumento delle performance, dell’affidabilita e della sicurezza, all’ottimizzazione dei costi di esercizio ed anche al recupero di parti e componenti secondo un ciclo di dismissione piu eco-sostenibile. Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto Mer Mec Collaborazione diretta Media Masmec Collaborazione indiretta Occasionale Blackshape Collaborazione diretta Alta Magneti MArelli Collaborazione indiretta Occasionale VVN Collaborazione indiretta Occasionale
  22. 22. Le attività svolte al 31/12/2013Contratto di ricerca 12. VIS4FACTORY - Sistemi Informativi Visuali per i processi di fabbrica nel settore dei trasporti Risultati raggiunti: progetto in corso Ricadute industriali - indagare nell’ambito di nuove soluzioni, basate su tecnologie visuali (tra cui la realta aumentata e la realta virtuale), applicabili all’industria manifatturiera, che siano in grado di porre al centro del processo produttivo l’uomo quale elemento essenziale per il recupero di competitivita nel panorama internazionale; - delineare un set di tecnologie basate sul paradigma della visualizzazione avanzata (virtual reality, augmented reality, mixed reality, interazione multisensoriale) applicate al contesto manifatturiero della progettazione e produzione di materiali avanzati e componenti per il settore dei trasporti. Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto Calef Collaborazione diretta Alta CETMA Collaborazione diretta Alta Enea Collaborazione indiretta bassa
  23. 23. Le attività svolte al 31/12/2013Contratto di ricerca 13. Determinazione delle caratteristiche meccaniche a fatica di materiali metallici per componenti automotive Risultati raggiunti: Valutazione del miglio materiale per la realizzazione di componenti specifici Ricadute industriali • Definire il tratto di vita a termine e il limite di fatica dei materiali in studio con una condizione di carico mono- assiale e, dunque, costruire la relativa curva media stress-numero di cicli a rottura. • Definire curva strain locale-numero di cicli a rottura e una misura degli stress residui al piede del cordone per componenti saldati. Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto Grande Impresa Sud Italia* Collaborazione diretta Alta * Il nome dell’azienda coinvolta è omesso a tutela della privacy del contraente
  24. 24. Contratto di ricerca 14. Misura di tensioni residue su componente in titanio Risultati raggiunti: progetto in corso di definizione Ricadute industriali • Misura di TR tramite X-ray su tubo calandrato in Titanio gr4 montato in interferenza sopra ad un rullo rotante che monta dei magneti Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto Media Impresa Nord Italia* Collaborazione diretta Primo contatto * Il nome dell’azienda coinvolta è omesso a tutela della privacy del contraente
  25. 25. Contratto di ricerca 15. Misura di TR tramite x-ray su ingranaggio Risultati raggiunti: progetto in corso di definizione Ricadute industriali • Miglioramento di affidabilità di componenti meccanici critici Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto Grande Impresa Nord Italia* Collaborazione diretta Alta * Il nome dell’azienda coinvolta è omesso a tutela della privacy del contraente
  26. 26. Sistema di attacco elettrolitico
  27. 27. Attività promozionali svolte • Festival dell’Innovazione c/o Fiera del Levante, Bari 1-3 Dicembre 2010 • Innovabilia 2012 - Festival delle innovazioni per le diverse abilità e la qualità della vita, Foggia 17-19 Maggio 2012. • Forum Aerospace Innovation – 2-4 Dicembre 2013 Montreal (Canada) • Organizzazione Conferenza Internazionale NT2F11 – 3-6 Luglio 2011 Polignano a Mare (Bari). • Organizzazione Simposio Internazionale YSESM 2013 – 22- 24 Aprile 2013 Bari. • Pubblicazione sulla Newsletter di Stresstech Group Customer dell’articolo divulgativo” UNIVERSITY OF BARI IN ITALY HAS NOW EVERYTHING FOR STRESS MEASURING“, n.1, November 2012. • Presentazione del Lab. presso aziende e centri di ricerca. • Pubblicazione dei principali risultati di attività svolte nell’ambito del Lab. EMILIA in articoli scientifici su riviste ad elevata collocazione editoriale. Sito web della Rete: http://www.dimeg.poliba.it/residualstress/
  28. 28. Internazionalizzazione del laboratorio • Collaborazione con il Prof. C.A. Sciammarella della Northern Illinois University, Dekalb – Chicago (IL) U.S.A. • Collaborazione con il Prof. C.M. Sonsino del Fraunhofer Institute for Structural Durability LBF, Darmstadt (Germany). • Collaborazione con il Prof. G. Pluvinage del Fiabilité Mécanique, Conseils Silly sur Nied (France).
  29. 29. Attività programmate • Partecipazione congresso SEM 2014 • Partecipazione congresso YSEMS 2014 • Partecipazione congresso NT2F 2014 • Partecipazione congresso Fatigue 2014 • Partecipazione call CLEANSKY 2014 • Partecipazioni call Horizon 2020 • Invito docenti e ricercatori dai laboratori internazionali partner
  30. 30. Contatti • Coordinatore scientifico e Responsabile UR 1: Prof. Carmine Pappalettere Dipartimento di Meccanica, Matematica e Management – Politecnico di Bari Viale Japigia 182 - 70126 Bari tel. 0805962706 mail c.pappalettere@poliba.it • Responsabile scientifico UR 2: Prof. Ing. Domenico De Tommasi Dipartimento di Scienze dell'Ingegneria Civile e dell'Architettura – Politecnico di Bari Via Orabona 4 - 70126 Bari tel. 0805963741 mail d.detommasi@poliba.it • Responsabile scientifico UR 3: Prof. Ing. Vito Dattoma Dipartimento di Ingegneria dell'Innovazione – Università del Salento S.P. 6 Lecce – Monteroni, 73100 Lecce tel. 0832297767 mail vito.dattoma@unisalento.it

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