Opportunità di tesi

Tesi di laurea triennale e magistrale su fatica, meccanica computazionale e prove sperimentali all’Università di Pisa.

01 / Tematiche e progetti di tesi

Opportunità di tesi legate alla ricerca

Gli studenti di laurea triennale e magistrale in ingegneria meccanica e discipline affini possono studiare perché materiali e strutture si danneggiano e come prevederlo, con meccanica, simulazioni, programmazione o prove di laboratorio.

Sono disponibili tre progetti di tesi, numerici e sperimentali, oltre a tematiche di ricerca aperte. Gli obiettivi si concordano insieme, in base a preparazione e interessi.

Consulta i progetti di tesi

FIG. T01Esploratore del piano critico

DP/σa max
–
Piano critico (θ, φ)
–
Puntatore
–
piani critici
Ogni punto è un piano. Colore: danno di Findley con carico assiale + torsionale. Trascina per ruotare.
Come è calcolata

Calcolato con multifat (multiaxial-fatigue) al commit 67f06ea: evaluate_findley con ampiezza di taglio MCC, una chiamata per piano su una griglia di 3°, k = 0.3. Carico: σxx = σa sin ωt, τxy = λσa sin(ωt − Δφ), media nulla. Coefficiente illustrativo, non una calibrazione del materiale.

Dati (JSON) · Script di generazione · multifat@67f06ea

02 / Progetti per gli studenti

Progetti di tesi disponibili

01 / Attività numerica · Python

Sviluppo open source di metodi per la fatica multiassiale

La tesi prevede un contributo al repository pubblico multiaxial-fatigue sviluppato nell'ambito di FABER WG4.3. Lo studente studierà criteri di analisi a fatica presenti nella letteratura scientifica, ne implementerà una selezione in Python e confronterà i risultati su condizioni di carico documentate.

  • Open source
  • Fatica multiassiale
  • Python
Confronto tra storie di tensione armoniche normali e tangenziali con sfasamento di zero e novanta gradi, e percorsi rettilinei ed ellittici nello spazio delle tensioni.
Confronto illustrativo tra storie di tensione armoniche proporzionali e non proporzionali e relativi percorsi nello spazio delle tensioni. Non rappresenta dati sperimentali né previsioni di vita a fatica.

Attività previste Analisi della letteratura scientifica; formulazione e implementazione dei metodi; test unitari ed esempi numerici; documentazione del codice; confronto con dati sperimentali disponibili.

Pubblicazioni correlate

  1. An efficient algorithm for critical plane factors evaluation (2023) DOI
  2. A closed-form solution for evaluating the Findley critical plane factor (2024) DOI
Contattami per discutere il progetto

02 / Attività sperimentale · Prove vibrazionali

Analisi sperimentale della resistenza a fatica di condensatori su schede elettroniche

La tesi riguarda la resistenza a fatica dei condensatori montati su schede elettroniche assemblate (PCBA). Lo studente progetterà e preparerà un circuito di prova con condensatori, eseguirà prove vibrazionali con shaker di laboratorio e analizzerà la risposta e gli eventuali meccanismi di cedimento.

  • PCBA
  • Prove vibrazionali
  • Affidabilità dei componenti
Attrezzatura di laboratorio per prove di flessione, con provino sottile curvato, due appoggi e puntale sferico centrale.
Allestimento per prove di flessione, illustrativo delle attività sperimentali di caratterizzazione meccanica. Il progetto proposto si concentra su prove vibrazionali di schede elettroniche assemblate.

Attività previste Progettazione del circuito e dei provini; pianificazione delle prove con shaker e della strumentazione; acquisizione di misure sperimentali; analisi della fatica dei condensatori e confronto con i metodi di previsione disponibili per componenti elettronici.

Pubblicazioni correlate

  1. Numerical-experimental characterization of the dynamic behavior of PCB for the fatigue analysis of PCBa (2023) DOI
Contattami per discutere il progetto

03 / Attività sperimentale e numerica · Termografia

Resistenza a fatica di strutture reticolari ed effetto dei rivestimenti superficiali

La tesi riguarda la resistenza a fatica di strutture reticolari prodotte mediante manifattura additiva e l'effetto di un rivestimento superficiale. Il progetto combina prove sperimentali su provini rivestiti e non rivestiti, misure termografiche e valutazioni del comportamento a fatica con i metodi disponibili.

  • Strutture reticolari
  • Rivestimenti superficiali
  • Termografia
Immagine termografica di un provino reticolare montato su un banco di prova, con scala cromatica delle temperature.
Immagine termografica di un provino reticolare durante una prova meccanica.

Apri l'immagine termografica originale

Attività previste Progettazione o scelta dei provini reticolari; preparazione dei rivestimenti e dei provini; prove statiche e cicliche; misure termografiche; confronto della resistenza a fatica e analisi dei meccanismi di cedimento.

Pubblicazioni correlate

  1. Effects of coating on the fatigue endurance of FDM lattice structures (2022) DOI
Contattami per discutere il progetto

03 / Tematiche di ricerca

Esplora un tema di ricerca

Numerica + sperimentale

Strutture saldate

Come la saldatura influenza tensioni e vita a fatica, collegando simulazioni di processo, misure e prove.

Attività tipiche Simulazione della saldatura, modelli termomeccanici agli elementi finiti, valutazione delle tensioni residue, prove di fatica e confronto numerico-sperimentale.

Numerica / computazionale

Fatica multiassiale dei metalli

Come i metalli accumulano danno con carichi multiassiali; sviluppare e confrontare metodi di verifica, con programmazione e calcolo scientifico.

Attività tipiche Criteri di piano critico, algoritmi efficienti, confronto tra modelli, validazione su dati sperimentali e software scientifico in Python.

Sperimentale + numerica

Comportamento a fatica dei polimeri

Comportamento ciclico e previsione della vita di componenti polimerici, con il bilanciamento tra prove e modelli che preferisci.

Attività tipiche Caratterizzazione meccanica e ciclica, modelli costitutivi e di vita a fatica, simulazioni di componenti e validazione sperimentale. Gli effetti della temperatura possono essere considerati quando le condizioni sperimentali lo consentono.

Numerica + sperimentale

Fatica e affidabilità dei PCB

Affidabilità meccanica di circuiti stampati e assemblaggi elettronici con carichi ciclici o vibrazionali.

Attività tipiche Modelli agli elementi finiti di schede e componenti, risposta meccanica e meccanismi di cedimento, stima della vita a fatica e confronto con le misure.

Numerica / computazionale · esplorativa

Intelligenza artificiale e integrità strutturale

Se i metodi basati sui dati possono supportare la previsione a fatica. Esplorativo: dipende da dataset e collaborazioni adeguati; non si presuppone alcuno strumento validato.

Attività tipiche Confronto di metodi di apprendimento automatico, integrazione di modelli fisici e basati sui dati, modelli surrogati e interpretazione di dati sperimentali rispetto a risultati di riferimento.

Scegli il tipo di attività di tesi

Attività numeriche, sperimentali o entrambe: definiamo insieme un piano fattibile.

Numerica / computazionale

Simulazioni, metodi analitici e programmazione, verificati su dati di riferimento.

Sperimentale

Prove di laboratorio, misure e analisi dei dati su materiali e componenti.

Mista

Un modello numerico supportato e validato da prove sperimentali.

Attività di tesi in Italia e all’estero

I progetti si svolgono al Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale dell’Università di Pisa, con aziende o con istituti di ricerca internazionali.

Contatti di ricerca da precedenti scambi, con cui valutare una tesi all’estero:

Le tesi all’estero non sono garantite: dipendono da progetti disponibili, relatori, accettazione dell’istituto ospitante, regole accademiche, finanziamenti e accordi di mobilità.

Ti interessa uno di questi temi?

Scrivimi indicando corso di laurea, interessi, esperienze e periodo. Se ti interessa un progetto, indicane il titolo.

andrea.chiocca@unipi.it