Gruppo di Prototipazione Virtuale e Disegno

Università di Roma
"Tor Vergata"

Dipartimento di Ingegneria dell'Impresa "Mario Lucertini"

 

 

 

 

 

 

 

Prototipazione Virtuale

Docente: Prof. Pier Paolo Valentini

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Il corso di Prototipazione Virtuale è inquadrato nel curriculum di studi del Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Gestionale.

Il suo obiettivo è quello di fornire agli studenti conoscenze teoriche ed applicative per la costruzione di modelli virtuali di prodotti di consumo e sul loro impiego per analizzarne le principali caratteristiche funzionali, estetiche ed economiche.

Il corso attribuisce 6 crediti formativi, è a carattere estensivo ed è previsto per il primo semestre dell'anno accademico (periodo settembre-gennaio).

Gli argomenti trattati nel corso saranno diluiti nel corso del semestre per consentire sufficienti pause di apprendimento tra le lezioni. Il dettaglio degli argomenti in programma è riportato nella sezione seguente. Si tenga presente che gli argomenti riportati hanno soltanto valenza informativa, mentre per dettagliato programma degli argomenti d'esame (che possono cambiare ed aggiornarsi ogni anno) è consigliabile contattare il docente.

Il corso è attivo dall'anno accademico 2015-2016.

Programma (a.a. 2016-2017)

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.  Metodologie di ingegneria inversa in ambiente CAD.  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).

MODALITA' DI FREQUENZA

La frequenza è facoltativa sebbene altamente consigliata.

SEDE DELLE LEZIONI

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

DATE INIZIO E TERMINE

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

ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA

Per l'anno accademico 2016-2017 l'orario delle lezioni sarà il seguente:

Mercoledì 16.00 - 18.30 - Aula 4 Edificio Didattica

Giovedì 16.00 - 18.30 - Aula 4 Edificio Didattica

Venerdì 9.30 - 11.00 - Aula 4 Edificio Didattica

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.

Schema settimanale dell'organizzazione didattica per il corrente anno accademico

SETTIMANA I
Mercoledì 05/10/2016 - Introduzione al corso. Stategie di modellazione solida
Giovedì 06/10/2016 - Introduzione alle curve geometriche
Venerdì 07/10/2016 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA II
Mercoledì 12/10/2016 - Introduzione alle superfici geometriche, elementi di geometria differenziale di curve e superfici
Giovedì 13/10/2016 - Lo schizzo nella modellazione solida - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Venerdì 14/10/2016 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA III
Mercoledì 19/10/2016 - Modellazione di solidi mediante lavorazioni, Prof. Pier Paolo Valentini - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Giovedì 20/10/2016 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 21/10/2016 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA IV
Mercoledì 26/10/2016 - Esercitazione sulle tecniche di modellazione dei solidi, Prof. Pier Paolo Valentini - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Giovedì 27/10/2016 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 28/10/2016 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA V
Mercoledì 2/11/2016 - Strategie di costruzioni degli assiemi - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Giovedì 3/11/2016 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 4/11/2016 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA VI
Mercoledì 9/11/2016 - Esercizi riepilogativi sulla modellazione di parti e assiemi - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Giovedì 10/11/2016 - La modellazione mediante superfici - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico e scaricare il file per l'esercitazione (il file è un'immagine compressa in formato .rar)
Venerdì 1/11/2016 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA VII
Mercoledì 16/11/2016 - Modellazione di parti in lamiera - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Giovedì 17/11/2016 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 18/11/2016 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA VIII
Mercoledì 23/11/2016 - Analisi dei costi di fabbricazione delle parti modellate con tecniche CAD - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Giovedì 24/11/2016 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 25/11/2016 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA IX
Mercoledì 30/11/2016 - Introduzione alle metodologie di Ingegneria Inversa
Giovedì 1/12/2016 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 2/12/2016 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA X
Mercoledì 7/12/2016 - Esercitazione sulle metodologie di ricostruzione delle geometrie a partire da mesh - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico e scaricare i file di supporto all'esercitazione
Giovedì 8/12/2016 - FESTA NAZIONALE
Venerdì 9/12/2016 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA XI
Mercoledì 14/12/2016 - Messa in tavola assistita dal calcolatore - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Giovedì 15/12/2016 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 16/12/2016 - NESSUNA LEZIONE

SETTIMANA XII
Mercoledì 21/12/2016 - Esercitazioni sulla messa in tavola assistita dal calcolatore - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Giovedì 22/12/2016 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 23/12/2016 - NESSUNA LEZIONE

In accordo con il calendario accademico, per le festività Natalizie le attività didattiche (ricevimento compreso) saranno sospesi dal 23 dicembre all 8 gennaio.

SETTIMANA XIII
Mercoledì 11/01/2017 - NESSUNA LEZIONE
Giovedì 12/01/2017 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 13/01/2011 - Seminario Johnson & Johnson - scarica la locandina

SETTIMANA XIV
Mercoledì 18/01/2016 - Introduzione alle tecniche di resa fotorealistica - si consiglia di portare in aula un calcolatore elettronico
Giovedì 19/01/2016 - NESSUNA LEZIONE
Venerdì 20/01/2016 - NESSUNA LEZIONE

FINE DEL CORSO

ORARIO DI RICEVIMENTO

Nel periodo di erogazione del corso (03/10/2016 - 28/01/2016) il ricevimento studenti è così organizzato:

Mercoledì dalle 14.00 alle 16.00 presso lo studio del docente.

Nel periodo di non erogazione del corso il ricevimento studenti è per appuntamento.

Raccolta dei progetti di gruppo degli anni passati

I progetti non sono ancora disponibili

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.

Gruppi: composti da 2 a 3 studenti

Scadenze: Entro 28 ottobre 2016 (meglio prima) composizione gruppi e idee progetti (relazione cartacea di 4-5 pagine con foto e descrizioni). Progetto completo da presentare entro il 28 gennaio 2017.

Presentazione: CD/DVD 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

SESSIONE ESTIVA 2016-2017 (E' possibile sostenere entrambi gli appelli)

I Appello: lunedì 3 luglio 2017, ore 9.30, aula 4, edificio didattica.

II Appello: giovedì 20 luglio 2017, ore 9.30, aula 4, edificio didattica. 

 

La durata complessiva della prova è di circa 2 ore.

 

Modalità di Prenotazione.

La prenotazione agli appelli è obbligatoria e può essere effettuata dal fino a 6 giorni prima dello svolgimento di ciascun appello.
Per prenotarsi occorre utilizzare la procedura informatica disponibile sul Portale Delphi della Didattica di Ateneo. In caso di problemi di accesso al portale, è possibile inviare un'email al Prof. Pier Paolo Valentini, chiedendo l'inserimento manuale della prenotazione, specificando nome, cognome, matricola e appello. Tali richieste dovranno essere inoltrate entro lo stesso termine di prenotazione, pena l'invalidità della prenotazione stessa.

L' Eventuale necessità di sostenere la prova applicativa con un computer fornito dall'Università deve essere segnalata via email al docente ( valentini@ing.uniroma2.it ) entro 15 giorni dalla data di svolgimento dell'appello.

Si ricorda che per sostenere la prova di esame è necessario aver consegnato il progetto di gruppo con almeno 5 giorni di anticipo rispetto alla data dell'appello.

Non saranno ammessi a sostenere le prove gli studenti che non si atterranno alle modalità di prenotazione descritte.

La prova scritta finale consisterà in una prova applicativa al calcolatore. Il voto finale sarà dato dalla votazione della prova applicativa e un bonus/malus sulla valutazione del progetto di gruppo.