Prototipazione Virtuale

Docente: Prof. Pier Paolo Valentini

Programma (a.a. 2021-2022)

Introduzione al corso. Introduzione alle problematiche e gli strumenti dell’ingegneria virtuale. La schematizzazione delle geometrie: modellatori wireframe, B-Rep, CSG, Octree, poligonali. Modellazione parametrica basata su lavorazioni. Schematizzazione matematica delle entità di modellazione: curve e superfici interpolanti ed approssimanti. Interpolazione lineare e quadratica. I polinomi di Lagrange. Curve di Bézier. Curve di Hérmite. Curve e superfici Bspline e NURBS. Patch di Coons. Esempi e implementazioni numeriche. Cenni di geometria differenziale di curve e superfici impiegate in ambiente CAD. Classi di precisione di superfici. I sistemi CAE commerciali: caratteristiche, limiti e campi di applicazione. Strategie ed approcci alla modellazione parametrica: parti, assiemi, documentazione tecnica. Modellazione top down e bottom up. Lo schizzo 2D e 3D: entità, vincoli geometrici e dimensionali. Gli schizzi di layout. Le operazioni di modellazione solida di base e le operazioni di modellazione solida avanzate. Operatori booleani e deformatori a forma libera. Modellazione di superfici.  Configurazioni ed equazioni di modellazione.  Vincoli di assieme statici, dinamici e superiori.  Assiemi flessibili. Utilizzo ed implementazione di librerie di parti e lavorazioni. Analisi di funzionalità di parti e assiemi.  Analisi dei costi di produzione a partire da modelli geometrici. Interrelazione tra forme geometriche, lavorazioni e impatto economico. Algoritmi ed implementazioni di resa foto realistica.  Formati di interscambio dati di modellazione.

Risultati dell'apprendimento

Il corso di carattere sia teorico, sia applicativo si pone come obiettivo quello di fornire agli studenti le conoscenza base e avanzate per la modellazione e l'interrogazione di prototipi virtuali e la valutazione economica delle attività di produzione. Durante lo svolgimento delle lezioni, gli studenti avranno la possibilità di prendere confidenza con gli strumenti di ingegneria assistita dal calcolatore comunemente impiegati nelle realtà industriali. Come verifica dell'apprendimento è previsto lo svolgimento di un progetto di gruppo su tematiche concordate con il docente, l'esecuzione di una prova teorica una applicativa sui differenti argomenti del corso.   

Modalità d'esame

L'esame finale è strutturato in una prova applicativa e nella valutazione di un progetto di gruppo.

Il progetto di gruppo sarà assegnato ad inizio corso, dividendo gli studenti in gruppi da 2/3 unità. Il tema del progetto  sarà concordato con il docente.  Potranno essere previste revisioni intermedie per valutare lo stato di avanzamento.

La prova applicativa consiste nella modellazione ed interrogazione di un assieme di cui verrà fornito il disegno tecnico. Durante la prova non sarà permessa la consultazioni di appunti e/o libri.

Il voto finale sarà determinato sulla base dei risultati della prova finale e sulla valutazione del progetto di gruppo.

Propedeuticità

Nessuna.

Testi consigliati

Chirone E., Tornincasa S. ''Disegno tecnico industriale'' vol. 2 - ed. il Capitello, Torino

Farin G. ''Curves and Surfaces for CAGD'' Morgan Kaufmann Pub., USA

Dispense a cura del docente

Manuali di utilizzo dell'ambiente di modellazione Solidworks 

Orari e modalità didattiche

MODALITA' DI EROGAZIONE

Tradizionale (Lezioni frontali e esercitazioni).

Per l'a.a. 2021-2022 le lezioni saranno erogate in modalità mista (in presenza e a distanza) salvo disposizioni contingenti. Gli studenti potrenno trovare tramite il portale Delphi richiedere accesso all'aula virtuale MS-TEAMS.

MODALITA' DI FREQUENZA

La frequenza è facoltativa sebbene altamente consigliata.

SEDE DELLE LEZIONI FRONTALI

Università di Roma "Tor Vergata" - Via del Politecnico, 1.

Per l'a.a. 2020-2021 le lezioni saranno erogate in modalità a distanza. Gli studenti potrenno trovare tramite il portale Delphi richiedere accesso all'aula virtuale.

DATE INIZIO E TERMINE

Il corso è previsto per il primo semestre dell'anno accademico.  

ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA

Per l'anno accademico 2021-2022 l'orario delle lezioni sarà il seguente:

Mercoledì 16.00 - 18.30 - Aula 4 e Aula Virtuale Microsoft Teams

Giovedì 16.00 - 18.30 - Aula 4 e Aula Virtuale Microsoft Teams

Essendo un corso estensivo, non tutte le giornate saranno interessate dalle lezioni. Per quanto motivo si invita alla consultazione dello schema settimanale dell'organizzazione didattica che, nel semestre di erogazione del corso, è aggiornato con frequanza settimanale.

L' aula 4 (Nuovi Edifici) è attrezzata con prese di corrente per poter alimentare i propri portatili per svolgere le esercitazioni in aula.

La pianificazione settimanale delle lezioni sarà pubblicata nelle pagine dell'aula virtuale MS-Teams.

Come riferimento si riporta l'esempio dello schema settimanale dell'organizzazione didattica per uno degli anni accademici passati

SETTIMANA I
Mercoledì 26/09/2019 - Introduzione al corso. Stategie di modellazione solida
Giovedì 27/09/2019 - Introduzione alle curve geometriche
Venerdì 29/09/2019 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA II
Mercoledì 02/10/2019 - Introduzione alle superfici geometriche. Elementi di geometria differenziale di curve e superfici
Giovedì 03/10/2019 - Introduzione alla modellazione soloda: lo schizzo - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Venerdì 04/10/2019 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA III
Mercoledì 09/10/2019 - Introduzione alla modellazione di parti, lavorazioni di geometrie solide - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Giovedì 10/10/2019 - Esercizi sulla modellazione di parti - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Venerdì 11/10/2019 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA IV
Mercoledì 16/10/2019 - Metodologie di costruzione degli assiemi - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Giovedì 17/10/2019 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 18/10/2019 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA V
Mercoledì 23/10/2019 - Esercitazione in aula sulla modellazione di parti, la costruzione di assiemi e l'impiego di componenti di libreria - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico e scaricare il file di esercitazione
Giovedì 24/10/2019 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 25/10/2019 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA VI
Mercoledì 30/10/2019 - NESSUNA LEZIONE
Giovedì 31/10/2019 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 01/11/2019 - NESSUNA LEZIONE - FESTIVITA' DI OGNISSANTI

SETTIMANA VII
Mercoledì 06/11/2019 - Modellazione di superfici e solidi a partire dalle superfici - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico e scaricare il file di esercitazione
Giovedì 07/11/2019 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 08/11/2019 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA VIII
Mercoledì 13/11/2019 - NESSUNA LEZIONE
Giovedì 14/11/2019 - Strumenti di modellazione delle lamiere - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Venerdì 15/11/2019 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA IX
Mercoledì 20/11/2019 - NESSUNA LEZIONE
Giovedì 21/11/2019 - Analisi dei costi di fabbricazione assistita dal calcolatore - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Venerdì 22/11/2019 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA X
Mercoledì 27/11/2019 - Ingegneria Inversa - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Giovedì 28/11/2019 - Esercitazioni sulle metodologie per l'ingegneria inversa - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico e scaricare il file dell'esercitazione
Venerdì 29/11/2019 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA XI
Mercoledì 04/12/2019 -NESSUNA LEZIONE
Giovedì 05/12/2019 - Redazione di tavole tecniche assistite dal calcolatore - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Venerdì 06/12/2019 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA XII
Mercoledì 11/12/2019 - NESSUNA LEZIONE
Giovedì 12/12/2019 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 13/12/2019 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA XIII
Mercoledì 18/12/2019 - Esercizi ed approfondimanti sulla redazione di tavole tecniche assistite dal calcolatore - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Giovedì 19/12/2019 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 20/12/2019 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA XIV
Mercoledì 08/01/2020 - Resa fotorealistica - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Giovedì 09/01/2020 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 10/01/2020 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA XV
Mercoledì 15/01/2020 - Esercizi sulla resa fotorealistica e revisione dei progetti di gruppo - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Giovedì 16/01/2020 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 17/01/2020 - NESSUNA LEZIONE

ORARIO DI RICEVIMENTO

E' possibile prenotare un ricevimento contattando il docente sulla piattaforma Microsoft Teams

Raccolta di esempi di progetti di gruppo degli anni passati

Progetti di Gruppo A.A. 2018-2019

Progetti di Gruppo A.A. 2017-2018

Progetti di Gruppo A.A. 2016-2017

Informazioni sul progetto di gruppo da presentare nell'anno accademico corrente

Scopo: Esercitarsi a disegnare ed analizzare in ambiente CAD un complessivo meccanico composto da numerose parti opportunamente montate e preparare una documentazione tecnica di supporto

Tema: libero da concordare con il docente (es. Elettrodomestici, attrezzi sportivi, parti motore). Si suggerisce, per avere un'idea della complessità media, di consultare le pagine dei progetti degli anni accaddemici passati.

Le scadenze e i dettagli dello svolgimento dei progetti sono riportati nella sezione file dell'aula virtuale MS-Teams

Presentazione: CD/DVD o chiavetta USB con tutto il materiale elettronico.

Contenuto del CD/DVD da presentare alla fine del progetto:
- Tutti i file di modellazione (parti e assiemi).  
- Una cartella con una raccolta di immagini .jpg significative del lavoro svolto (parti, assiemi, etc.)
- Un documento (relazione) descrittiva dell’oggetto del progetto, comprensiva di una tabella di raffronto tra foto delle principali parti reali e della loro modellazione virtuale e di una lista completa dei componenti modellati. La relazione dovrà includere i dettagli specifici della costruzione del modello, delle modifiche estetico-funzionali proposte e dell'analisi dei costi sulle parti critiche scelte. Il documento dovrà contenere I nomi, matricole ed indirizzi email dei componenti del gruppo.
- Un file indice del supporto multimediale con l’elenco e la descrizione delle cartelle/file allegati.

Date di esame

Per conoscere le date di esame e le modalità di partecipazione si faccia riferimento all'aulta Virtuale MS-TEAMS