Tipo Corso:
Laurea Magistrale
Durata (anni):
2
Dipartimento:
Sede:
PAVIA
Programma E Obiettivi
Obiettivi
Il corso di Laurea Magistrale in “Ingegneria computazionale e modellistica per materiali, strutture e tecnologie sostenibili” ha l'obiettivo di formare specialisti in metodi computazionali e tecniche modellistiche per lo studio di problematiche ed applicazioni di chiaro interesse ingegneristico, con un particolare riferimento a materiali avanzati, strutture complesse e tecnologie innovative, fornendo approfondite conoscenze interdisciplinari volte allo sviluppo e gestione di soluzioni sostenibili.
Accanto alle conoscenze in matematica, fisica, chimica ed ingegneria dei materiali, il corso di laurea è finalizzato a fornire competenze specifiche nell'ambito di metodi computazionali, materiali innovativi, progettazione di strutture complesse, tecnologie e processi manifatturieri sostenibili.
Più specificamente, i laureati del corso di Laurea Magistrale in questione acquisiranno conoscenze di dettaglio relative alle seguenti aree tematiche:
- Metodi di simulazione numerica, comprensiva di approfondimenti di fondamenti di matematica analitica e matematica numerica, con particolare attenzione allo sviluppo e gestione di algoritmi computazionali, ad esempio per problemi di ottimizzazione funzionale di componenti, metodologie computazionali per lo studio di problemi al continuo, possibilmente in presenza di multi-campo o multi-fisiche accoppiate, in grado di permettere ai sistemi in esame comportamenti strutturali complessi, con particolare attenzione a problemi solidi, fluidi, interazione fluido-struttura, ma anche con interesse verso problemi elettromagnetici, trasformazioni di fase, reazione chimiche;
- Materiali innovativi e processi sostenibili, che include fondamenti delle metodologie tipiche della fisica e della chimica volte alla comprensione del comportamento dei solidi e dei materiali in generale, con correlazioni tra i vari livelli strutturali e le proprietà, alla caratterizzazione chimica e fisica, alla funzionalizzazione dei materiali stessi e dei manufatti corrispondenti, con particolare attenzione alle sostenibilità dei processi;
- Processi manifatturieri, con approfondimenti nel campo dei processi, trattamenti, tecnologie di sviluppo, produzione, lavorazione e trasformazione dei materiali, in particolare polimerici, metallici e ceramici, con particolare riferimento al settore della manifattura additiva, quale tecnologia di crescente rilievo nel settore produttivo attuale, ed al suo abbinamento a quella sottrattiva.
Il percorso formativo del corso di Laurea Magistrale è costituito da attività caratterizzanti delle discipline matematiche, fisiche e informatiche, per un minimo di 18 crediti, in particolare con insegnamenti di analisi matematica, analisi numerica e fisica dei materiali, e da attività caratterizzanti delle discipline ingegneristiche, per un minimo di 27 crediti, in particolare con insegnamenti di meccanica dei solidi e delle strutture e scienza e tecnologie dei materiali.
Per dare maggiore visibilità alle diverse connotazioni derivate dalla scelta delle attività affini, sono previsti specifici percorsi che si differenziano nel secondo anno accademico, focalizzati rispettivamente sulle tematiche della meccanica ed ingegneria computazionale, tecnologie sostenibili, manifattura additiva e ingegneria dei materiali.
Il corso di Laurea Magistrale pone grande attenzione alla frequenza di laboratori, incentrati sull'acquisizione di competenze da mettere poi a servizio della risoluzione di problemi di carattere progettuale applicativo o industriale. Saranno anche promossi internati di tesi presso le aziende con le quali sono già attive collaborazioni di ricerca. Questa impostazione permetterà agli studenti di poter intraprendere un primo contatto con il mondo aziendale e di gettare le basi per un efficace inserimento lavorativo a conclusione del percorso di studi.
Inoltre, particolare importanza è data al consolidamento degli inquadramenti teorici e delle metodologie ed al confronto con strumentazione e tecnologie moderne, in modo che la preparazione fornita non sia soggetta a rapida obsolescenza e consenta di affrontare con sicurezza
anche problemi nuovi fornendo gli strumenti per seguire nel tempo i necessari aggiornamenti.
Considerato il contesto globalizzato in cui opera la grande maggioranza delle aziende, ci sarà attenzione a rendere gli studenti capaci di acquisire nozioni e di relazionare in inglese. Per tale motivo il corso di Laurea Magistrale prevede già alcuni insegnamenti tenuti interamente o in parte in lingua inglese. Questa previsione di insegnamento ibrido tra italiano e inglese consentirà agli studenti di migliorare le loro capacità di operare ed apprendere in un contesto internazionale, oltre ad aumentare l'attrattività di tali insegnamenti per la partecipazione di studenti stranieri.
Il corso di Laurea Magistrale mira, inoltre, a fornire le conoscenze su cui basare eventuali successivi approfondimenti nell'ambito di studi avanzati quali Master di Secondo Livello e Dottorato di Ricerca.
In particolare, il percorso formativo del primo anno si focalizza su attività formative caratterizzanti delle discipline matematiche, fisiche e informatiche, quali:
- analisi matematica e numerica, con attenzione rispettivamente a principi variazionali, equazioni differenziali ordinarie, sistemi dinamici, introduzione alle equazioni alle derivate parziali ovvero a modellistica numerica per problemi ai limiti, principalmente del tipo diffusione-reazionetrasporto, con attenzione alle proprietà di stabilità e convergenza dei metodi di soluzione numerica;
- fisica dei materiali, dove si partirà con un azzeramento sui campi di forze meccaniche, elettriche e magnetiche, proseguendo con lo studio delle strutture cristallografiche e dei legami chimici per materiali solidi, arrivando a trattare proprietà meccaniche, elettroniche e ottiche dei materiali stessi.
Il percorso formativo del primo anno prevede anche attività caratterizzanti delle discipline ingegneristiche, quali:
- caratterizzazione meccanica dei materiali ed il legame delle loro proprietà con i parametri che governano i processi di produzione e trasformazione;
- proprietà meccaniche, strutturali e funzionali dei materiali con acquisizione delle metodologie per la modellizzazione degli stessi, con esperienze dirette di laboratorio per la loro caratterizzazione;
- statica e dinamica dei solidi e delle strutture, introducendo equazioni fondamentali per la loro descrizione, principio dei lavori virtuali, principi variazionali classici, anche in regime di grandi spostamenti;
- elementi di metodi computazionali, sia con lo sviluppo in proprio di codici di calcolo sia attraverso l'uso di piattaforme commerciali per lo studio e la progettazione di componenti nell'ambito di problemi industriali.
Il percorso formativo prosegue con un secondo anno nel quale si propongono percorsi differenziati, focalizzati su attività prevalentemente affini, per permettere allo studente approfondimenti in diversi ambiti, quali:
- metodologie computazionali per la progettazione di materiali, metodologie di simulazione e progettazione avanzata per componenti strutturali, metodi numerici per l'ottimizzazione di componenti strutturali;
- processi manifatturieri sostenibili, nonché processi rivolti alla gestione dell'energia, tra cui fotovoltaico, impianti di energia solare e di energia da biomasse, chimica verde, metodi computazionali per la chimica bio-organica, studio di problemi di sostenibilità.
- manifattura additiva (per polimeri, fibro-rinforzati, tecnopolimeri, metalli) e progettazione in grado di combinare processi additivi e sottrattivi, completando anche le conoscenze con le relative metodologie di simulazione e progettazione avanzata;
- materiali innovativi, in grado di svolgere il ruolo di sensori ed attuatori, utilizzo avanzato di materiali in vari settori anche di ambito biologico.
Accanto alle conoscenze in matematica, fisica, chimica ed ingegneria dei materiali, il corso di laurea è finalizzato a fornire competenze specifiche nell'ambito di metodi computazionali, materiali innovativi, progettazione di strutture complesse, tecnologie e processi manifatturieri sostenibili.
Più specificamente, i laureati del corso di Laurea Magistrale in questione acquisiranno conoscenze di dettaglio relative alle seguenti aree tematiche:
- Metodi di simulazione numerica, comprensiva di approfondimenti di fondamenti di matematica analitica e matematica numerica, con particolare attenzione allo sviluppo e gestione di algoritmi computazionali, ad esempio per problemi di ottimizzazione funzionale di componenti, metodologie computazionali per lo studio di problemi al continuo, possibilmente in presenza di multi-campo o multi-fisiche accoppiate, in grado di permettere ai sistemi in esame comportamenti strutturali complessi, con particolare attenzione a problemi solidi, fluidi, interazione fluido-struttura, ma anche con interesse verso problemi elettromagnetici, trasformazioni di fase, reazione chimiche;
- Materiali innovativi e processi sostenibili, che include fondamenti delle metodologie tipiche della fisica e della chimica volte alla comprensione del comportamento dei solidi e dei materiali in generale, con correlazioni tra i vari livelli strutturali e le proprietà, alla caratterizzazione chimica e fisica, alla funzionalizzazione dei materiali stessi e dei manufatti corrispondenti, con particolare attenzione alle sostenibilità dei processi;
- Processi manifatturieri, con approfondimenti nel campo dei processi, trattamenti, tecnologie di sviluppo, produzione, lavorazione e trasformazione dei materiali, in particolare polimerici, metallici e ceramici, con particolare riferimento al settore della manifattura additiva, quale tecnologia di crescente rilievo nel settore produttivo attuale, ed al suo abbinamento a quella sottrattiva.
Il percorso formativo del corso di Laurea Magistrale è costituito da attività caratterizzanti delle discipline matematiche, fisiche e informatiche, per un minimo di 18 crediti, in particolare con insegnamenti di analisi matematica, analisi numerica e fisica dei materiali, e da attività caratterizzanti delle discipline ingegneristiche, per un minimo di 27 crediti, in particolare con insegnamenti di meccanica dei solidi e delle strutture e scienza e tecnologie dei materiali.
Per dare maggiore visibilità alle diverse connotazioni derivate dalla scelta delle attività affini, sono previsti specifici percorsi che si differenziano nel secondo anno accademico, focalizzati rispettivamente sulle tematiche della meccanica ed ingegneria computazionale, tecnologie sostenibili, manifattura additiva e ingegneria dei materiali.
Il corso di Laurea Magistrale pone grande attenzione alla frequenza di laboratori, incentrati sull'acquisizione di competenze da mettere poi a servizio della risoluzione di problemi di carattere progettuale applicativo o industriale. Saranno anche promossi internati di tesi presso le aziende con le quali sono già attive collaborazioni di ricerca. Questa impostazione permetterà agli studenti di poter intraprendere un primo contatto con il mondo aziendale e di gettare le basi per un efficace inserimento lavorativo a conclusione del percorso di studi.
Inoltre, particolare importanza è data al consolidamento degli inquadramenti teorici e delle metodologie ed al confronto con strumentazione e tecnologie moderne, in modo che la preparazione fornita non sia soggetta a rapida obsolescenza e consenta di affrontare con sicurezza
anche problemi nuovi fornendo gli strumenti per seguire nel tempo i necessari aggiornamenti.
Considerato il contesto globalizzato in cui opera la grande maggioranza delle aziende, ci sarà attenzione a rendere gli studenti capaci di acquisire nozioni e di relazionare in inglese. Per tale motivo il corso di Laurea Magistrale prevede già alcuni insegnamenti tenuti interamente o in parte in lingua inglese. Questa previsione di insegnamento ibrido tra italiano e inglese consentirà agli studenti di migliorare le loro capacità di operare ed apprendere in un contesto internazionale, oltre ad aumentare l'attrattività di tali insegnamenti per la partecipazione di studenti stranieri.
Il corso di Laurea Magistrale mira, inoltre, a fornire le conoscenze su cui basare eventuali successivi approfondimenti nell'ambito di studi avanzati quali Master di Secondo Livello e Dottorato di Ricerca.
In particolare, il percorso formativo del primo anno si focalizza su attività formative caratterizzanti delle discipline matematiche, fisiche e informatiche, quali:
- analisi matematica e numerica, con attenzione rispettivamente a principi variazionali, equazioni differenziali ordinarie, sistemi dinamici, introduzione alle equazioni alle derivate parziali ovvero a modellistica numerica per problemi ai limiti, principalmente del tipo diffusione-reazionetrasporto, con attenzione alle proprietà di stabilità e convergenza dei metodi di soluzione numerica;
- fisica dei materiali, dove si partirà con un azzeramento sui campi di forze meccaniche, elettriche e magnetiche, proseguendo con lo studio delle strutture cristallografiche e dei legami chimici per materiali solidi, arrivando a trattare proprietà meccaniche, elettroniche e ottiche dei materiali stessi.
Il percorso formativo del primo anno prevede anche attività caratterizzanti delle discipline ingegneristiche, quali:
- caratterizzazione meccanica dei materiali ed il legame delle loro proprietà con i parametri che governano i processi di produzione e trasformazione;
- proprietà meccaniche, strutturali e funzionali dei materiali con acquisizione delle metodologie per la modellizzazione degli stessi, con esperienze dirette di laboratorio per la loro caratterizzazione;
- statica e dinamica dei solidi e delle strutture, introducendo equazioni fondamentali per la loro descrizione, principio dei lavori virtuali, principi variazionali classici, anche in regime di grandi spostamenti;
- elementi di metodi computazionali, sia con lo sviluppo in proprio di codici di calcolo sia attraverso l'uso di piattaforme commerciali per lo studio e la progettazione di componenti nell'ambito di problemi industriali.
Il percorso formativo prosegue con un secondo anno nel quale si propongono percorsi differenziati, focalizzati su attività prevalentemente affini, per permettere allo studente approfondimenti in diversi ambiti, quali:
- metodologie computazionali per la progettazione di materiali, metodologie di simulazione e progettazione avanzata per componenti strutturali, metodi numerici per l'ottimizzazione di componenti strutturali;
- processi manifatturieri sostenibili, nonché processi rivolti alla gestione dell'energia, tra cui fotovoltaico, impianti di energia solare e di energia da biomasse, chimica verde, metodi computazionali per la chimica bio-organica, studio di problemi di sostenibilità.
- manifattura additiva (per polimeri, fibro-rinforzati, tecnopolimeri, metalli) e progettazione in grado di combinare processi additivi e sottrattivi, completando anche le conoscenze con le relative metodologie di simulazione e progettazione avanzata;
- materiali innovativi, in grado di svolgere il ruolo di sensori ed attuatori, utilizzo avanzato di materiali in vari settori anche di ambito biologico.
Conoscenze e capacità di comprensione
I laureati magistrali in “Ingegneria computazionale e modellistica per materiali, strutture e tecnologie sostenibili” acquisiscono solide competenze in ambito matematico computazionale e teorico-sperimentale, classificabili secondo le tre aree tematiche principali introdotte in precedenza.
Metodi di simulazione numerica
I laureati che seguiranno percorsi formativi inerenti a questa area tematica riceveranno formazione specifica in:
- ambito matematico computazionale su: scrittura matematica di problemi retti da equazioni differenziali ordinarie o differenziali parziali; metodi di approssimazione per la risoluzione di problemi non-lineari e/o retti da equazioni differenziali; metodi di discretizzazione agli elementi finiti; uso di codici commerciali per la generazione e la modellazione di domini di geometria
complessa studio e per la risoluzione di problemi complessi, anche caratterizzati da campi accoppiati;
- statica e dinamica dei solidi e delle strutture, con approfondimenti su: formulazioni forti e deboli, anche in regime di grandi spostamenti;
- metodologie computazionali e sperimentali, anche di natura complessa, per lo studio delle proprietà strutturali e funzionali di materiali di interesse in vari ambiti scientifici e professionali;
- ambito sperimentale su: utilizzo di strumentazione di laboratorio per prove meccaniche su materiali standard ed innovativi.
Materiali innovativi e processi sostenibili
I laureati che seguiranno percorsi formativi inerenti a questa area tematica riceveranno formazione specifica in:
- fisica dei materiali, con approfondimenti su strutture cristallografiche e legami chimici, in relazione a proprietà meccaniche, elettroniche, ottiche;
- chimica e tecnologia dei materiali, con approfondimenti su: rapporto struttura-proprietà, fabbricazione, processi produttivi e relative proprietà per materiali metallici, ceramici, compositi, polimeri; difetti, danno, corrosione, degrado;
- termodinamica, con approfondimenti su: descrizione di strutture atomiche e legami, in funzione di cristallografia, difetti, fenomeni di diffusione; diagrammi e trasformazioni di fase;
- proprietà strutturali e funzionali, con approfondimenti su: metodologie per la modellizzazione matematica, in regime lineare e nonlineare, anche inelastico;
- impianti e metodi produttivi basati su energie rinnovabili, con attenzione alle tematiche di sostenibilità ambientale ed economia circolare.
Processi manifatturieri
I laureati che seguiranno percorsi formativi inerenti a questa area tematica riceveranno formazione specifica su:
- principali tecnologie convenzionali di produzione e manifattura di materiali metallici, ceramici, polimerici e compositi;
- utilizzo di tecnologie di manifattura innovative, quali tecnologie additive, gestione di macchine additive-sottrattive, strumenti di disegno e progettazione volte ad un uso avanzato di tali tecnologie;
- integrazione delle tecnologie manifatturiere additive all'interno di processi di produzione più tradizionali, tra cui anche utilizzo di tecnologie manifatturiere tradizionali di tipo sottrattivo;
- tecniche di caratterizzazione sperimentale, anche in presenza di stati di sollecitazione multi-assiali ed in condizioni cicliche a basso ed alto numero, fino ad arrivare a comportamenti di fatica e degrado; prove su sistemi fluidodinamici innovativi.
I laureati, pertanto, matureranno una formazione di alto livello, incentrata sulla progettazione avanzata e sull'integrazione di tecnologie e competenze multidisciplinari in matematica, scienza e tecnologia dei materiali, ingegneria strutturale, manifattura sostenibile. Inoltre, durante gli studi saranno oggetto di approfondimento i seguenti argomenti che connotano in modo peculiare il
percorso di studio: materiali multi-funzionali e intelligenti, strutture adattative, progettazione ottimizzata per la manifattura additiva, produzione di dispositivi biomedicali innovativi, elementi strutturali ottimizzati per applicazioni innovative con particolare attenzione agli aspetti di sostenibilità, alla riduzione dell'impatto ambientale e all'utilizzo di cicli di produzione circolari.
Tali conoscenze saranno acquisite sia frequentando insegnamenti teorici e partecipando alle relative esercitazioni, sia confrontandosi costantemente con docenti e professionisti cui saranno affidati insegnamenti e/o seminari.
Lo studente imparerà infine ad applicare le conoscenze acquisite affrontando problemi pratici, di rilevanza industriale e di complessità crescente, che gli consentiranno di affinare la propria capacità di comprensione.
La conoscenza e capacità di comprensione verranno verificate mediante attività di laboratorio, esami scritti e/o orali e durante la preparazione della prova finale.
Metodi di simulazione numerica
I laureati che seguiranno percorsi formativi inerenti a questa area tematica riceveranno formazione specifica in:
- ambito matematico computazionale su: scrittura matematica di problemi retti da equazioni differenziali ordinarie o differenziali parziali; metodi di approssimazione per la risoluzione di problemi non-lineari e/o retti da equazioni differenziali; metodi di discretizzazione agli elementi finiti; uso di codici commerciali per la generazione e la modellazione di domini di geometria
complessa studio e per la risoluzione di problemi complessi, anche caratterizzati da campi accoppiati;
- statica e dinamica dei solidi e delle strutture, con approfondimenti su: formulazioni forti e deboli, anche in regime di grandi spostamenti;
- metodologie computazionali e sperimentali, anche di natura complessa, per lo studio delle proprietà strutturali e funzionali di materiali di interesse in vari ambiti scientifici e professionali;
- ambito sperimentale su: utilizzo di strumentazione di laboratorio per prove meccaniche su materiali standard ed innovativi.
Materiali innovativi e processi sostenibili
I laureati che seguiranno percorsi formativi inerenti a questa area tematica riceveranno formazione specifica in:
- fisica dei materiali, con approfondimenti su strutture cristallografiche e legami chimici, in relazione a proprietà meccaniche, elettroniche, ottiche;
- chimica e tecnologia dei materiali, con approfondimenti su: rapporto struttura-proprietà, fabbricazione, processi produttivi e relative proprietà per materiali metallici, ceramici, compositi, polimeri; difetti, danno, corrosione, degrado;
- termodinamica, con approfondimenti su: descrizione di strutture atomiche e legami, in funzione di cristallografia, difetti, fenomeni di diffusione; diagrammi e trasformazioni di fase;
- proprietà strutturali e funzionali, con approfondimenti su: metodologie per la modellizzazione matematica, in regime lineare e nonlineare, anche inelastico;
- impianti e metodi produttivi basati su energie rinnovabili, con attenzione alle tematiche di sostenibilità ambientale ed economia circolare.
Processi manifatturieri
I laureati che seguiranno percorsi formativi inerenti a questa area tematica riceveranno formazione specifica su:
- principali tecnologie convenzionali di produzione e manifattura di materiali metallici, ceramici, polimerici e compositi;
- utilizzo di tecnologie di manifattura innovative, quali tecnologie additive, gestione di macchine additive-sottrattive, strumenti di disegno e progettazione volte ad un uso avanzato di tali tecnologie;
- integrazione delle tecnologie manifatturiere additive all'interno di processi di produzione più tradizionali, tra cui anche utilizzo di tecnologie manifatturiere tradizionali di tipo sottrattivo;
- tecniche di caratterizzazione sperimentale, anche in presenza di stati di sollecitazione multi-assiali ed in condizioni cicliche a basso ed alto numero, fino ad arrivare a comportamenti di fatica e degrado; prove su sistemi fluidodinamici innovativi.
I laureati, pertanto, matureranno una formazione di alto livello, incentrata sulla progettazione avanzata e sull'integrazione di tecnologie e competenze multidisciplinari in matematica, scienza e tecnologia dei materiali, ingegneria strutturale, manifattura sostenibile. Inoltre, durante gli studi saranno oggetto di approfondimento i seguenti argomenti che connotano in modo peculiare il
percorso di studio: materiali multi-funzionali e intelligenti, strutture adattative, progettazione ottimizzata per la manifattura additiva, produzione di dispositivi biomedicali innovativi, elementi strutturali ottimizzati per applicazioni innovative con particolare attenzione agli aspetti di sostenibilità, alla riduzione dell'impatto ambientale e all'utilizzo di cicli di produzione circolari.
Tali conoscenze saranno acquisite sia frequentando insegnamenti teorici e partecipando alle relative esercitazioni, sia confrontandosi costantemente con docenti e professionisti cui saranno affidati insegnamenti e/o seminari.
Lo studente imparerà infine ad applicare le conoscenze acquisite affrontando problemi pratici, di rilevanza industriale e di complessità crescente, che gli consentiranno di affinare la propria capacità di comprensione.
La conoscenza e capacità di comprensione verranno verificate mediante attività di laboratorio, esami scritti e/o orali e durante la preparazione della prova finale.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione
I laureati della nuova Laurea Magistrale, grazie a una formazione connotata da spiccata interdisciplinarità, saranno in grado di identificare, formulare e risolvere problemi pratici, di rilevanza industriale e di complessità crescente nell'ambito della tecnologia dei materiali, che gli consentiranno di affinare la propria capacità di comprensione, utilizzando, anche in modo innovativo, metodi, tecniche e approcci sperimentali e computazionali.
In particolare, il laureato della nuova Laurea Magistrale saprà agire nei seguenti settori:
- Risolvere attraverso l'uso di codici di calcolo problemi complessi di modellistica, quali problemi multi-campo e che coinvolgano anche un ruolo fondamentale dei materiali
- Sapere interpretare e coordinare a livello multidisciplinare le problematiche incontrate secondo i diversi approcci, matematico, chimico, fisico e ingegneristico e le metodologie usate
- Risolvere la progettazione di dispositivi in distinti contesti applicativi-industriali che sfruttino in
modo completo le caratteristiche di materiali tradizionali (polimerici, metallici, ceramici), materiali innovativi (in particolare tecnopolimeri e materiali fibro-rinforzati per elevate prestazioni meccaniche), materiali avanzati multifunzionali (in particolare per applicazioni in ambito sensoristico-attuativo)
- Utilizzare attrezzature di laboratorio per la caratterizzazione meccanica e chimico-fisica dei materiali, gestire strumentazione software ed hardware avanzata per la caratterizzazione stessa ma anche per la gestione, controllo, ed attuazione di materiali
- Progettare componenti che sfruttino tecnologie innovative di produzione, in particolare tecnologie additive in ottica di sostenibilità
- Integrare tecnologie additive (per polimeri, fibro-rinforzati, tecnopolimeri, metalli) e miste additivo-sottrattive nei cicli di produzione allo scopo di ridurre l'utilizzo di materie prime e l'impatto ambientale.
Il laureato magistrale saprà introdurre doti di flessibilità, necessarie ad analizzare e affrontare problematiche in settori anche molto diversi e con interlocutori di diversa estrazione, e doti di capacità innovativa, attraverso la quale sarà in grado di fornire soluzioni all'avanguardia. In particolare, il laureato dovrà essere in grado di affrontare in autonomia tematiche, anche nuove, nell'ambito dell'ingegneria dei materiali applicate allo sviluppo o applicazione di nuovi processi produttivi, della simulazione, dell'ingegneria strutturale e della progettazione basata sull'utilizzo di materiali e di tecniche di lavorazione innovative. Inoltre, il laureato dovrà essere in grado di presentare ed utilizzare strumenti software di ausilio alla progettazione ed alla sperimentazione.
La capacità di applicare le conoscenze acquisite verrà sviluppata principalmente attraverso attività di laboratorio svolte in piccoli gruppi, anche su strumentazione e attrezzature di ricerca di base/applicata e sviluppo sperimentale allo stato dell'arte. Le attività di laboratorio si concretizzeranno in relazioni di gruppo ed esposizione dei risultati con attività di revisione e critica da parte della classe stessa.
Le competenze acquisite verranno verificate anche mediante esami scritti e/o orali che possono prevedere l'ausilio di presentazioni multimediali con lo scopo di preparare gli studenti a metodologie di scambio dati e progettazione/rendicontazione di tipo professionale.
In particolare, il laureato della nuova Laurea Magistrale saprà agire nei seguenti settori:
- Risolvere attraverso l'uso di codici di calcolo problemi complessi di modellistica, quali problemi multi-campo e che coinvolgano anche un ruolo fondamentale dei materiali
- Sapere interpretare e coordinare a livello multidisciplinare le problematiche incontrate secondo i diversi approcci, matematico, chimico, fisico e ingegneristico e le metodologie usate
- Risolvere la progettazione di dispositivi in distinti contesti applicativi-industriali che sfruttino in
modo completo le caratteristiche di materiali tradizionali (polimerici, metallici, ceramici), materiali innovativi (in particolare tecnopolimeri e materiali fibro-rinforzati per elevate prestazioni meccaniche), materiali avanzati multifunzionali (in particolare per applicazioni in ambito sensoristico-attuativo)
- Utilizzare attrezzature di laboratorio per la caratterizzazione meccanica e chimico-fisica dei materiali, gestire strumentazione software ed hardware avanzata per la caratterizzazione stessa ma anche per la gestione, controllo, ed attuazione di materiali
- Progettare componenti che sfruttino tecnologie innovative di produzione, in particolare tecnologie additive in ottica di sostenibilità
- Integrare tecnologie additive (per polimeri, fibro-rinforzati, tecnopolimeri, metalli) e miste additivo-sottrattive nei cicli di produzione allo scopo di ridurre l'utilizzo di materie prime e l'impatto ambientale.
Il laureato magistrale saprà introdurre doti di flessibilità, necessarie ad analizzare e affrontare problematiche in settori anche molto diversi e con interlocutori di diversa estrazione, e doti di capacità innovativa, attraverso la quale sarà in grado di fornire soluzioni all'avanguardia. In particolare, il laureato dovrà essere in grado di affrontare in autonomia tematiche, anche nuove, nell'ambito dell'ingegneria dei materiali applicate allo sviluppo o applicazione di nuovi processi produttivi, della simulazione, dell'ingegneria strutturale e della progettazione basata sull'utilizzo di materiali e di tecniche di lavorazione innovative. Inoltre, il laureato dovrà essere in grado di presentare ed utilizzare strumenti software di ausilio alla progettazione ed alla sperimentazione.
La capacità di applicare le conoscenze acquisite verrà sviluppata principalmente attraverso attività di laboratorio svolte in piccoli gruppi, anche su strumentazione e attrezzature di ricerca di base/applicata e sviluppo sperimentale allo stato dell'arte. Le attività di laboratorio si concretizzeranno in relazioni di gruppo ed esposizione dei risultati con attività di revisione e critica da parte della classe stessa.
Le competenze acquisite verranno verificate anche mediante esami scritti e/o orali che possono prevedere l'ausilio di presentazioni multimediali con lo scopo di preparare gli studenti a metodologie di scambio dati e progettazione/rendicontazione di tipo professionale.
Autonomia di giudizi
I laureati magistrali in 'Ingegneria computazionale e modellistica per materiali, strutture e tecnologie sostenibili' saranno in grado di:
- identificare il contesto scientifico ed applicativo per introdurre modifiche, o innovare materiali, strutture, tecnologie esistenti, per controllarne la qualità e per programmare interventi in grado di migliorarne le proprietà
- utilizzare criticamente dati della letteratura scientifica e brevettuale per utilizzare al meglio i materiali o innovare e migliorare dispositivi, strutture, ovvero l'uso di specifiche tecnologie
- sviluppare un atteggiamento critico orientato alla scelta dell'approccio più adatto per la soluzione di problemi specifici, scegliere e produrre proposte e quadri di riferimento atti a interpretare correttamente problematiche complesse e ricercarne soluzioni operative
- svolgere in piena autonomia funzioni di responsabilità in ambienti di ricerca e sviluppo, ovvero nell'ambito dell'insegnamento e della comunicazione scientifica di alta qualificazione.
Il percorso degli studi è articolato in modo da prevedere numerose attività, prevalentemente di tipo progettuale o di ricerca individuale, che coinvolgono decisioni per la soluzione di problemi complessi.
Tali attività, svolte in autonomia dallo studente ma soggette a verifica mediante frequenti confronti con i docenti, sia durante lo svolgimento delle attività che in sede di valutazione, porteranno lo studente a sviluppare una adeguata autonomia di giudizio e a sostenere il confronto con i colleghi e con i diversi soggetti con cui si troverà ad interagire nel mondo del lavoro. La verifica del grado di autonomia di giudizio del laureato trova, nuovamente, nella discussione della tesi di Laurea Magistrale il momento culmine.
- identificare il contesto scientifico ed applicativo per introdurre modifiche, o innovare materiali, strutture, tecnologie esistenti, per controllarne la qualità e per programmare interventi in grado di migliorarne le proprietà
- utilizzare criticamente dati della letteratura scientifica e brevettuale per utilizzare al meglio i materiali o innovare e migliorare dispositivi, strutture, ovvero l'uso di specifiche tecnologie
- sviluppare un atteggiamento critico orientato alla scelta dell'approccio più adatto per la soluzione di problemi specifici, scegliere e produrre proposte e quadri di riferimento atti a interpretare correttamente problematiche complesse e ricercarne soluzioni operative
- svolgere in piena autonomia funzioni di responsabilità in ambienti di ricerca e sviluppo, ovvero nell'ambito dell'insegnamento e della comunicazione scientifica di alta qualificazione.
Il percorso degli studi è articolato in modo da prevedere numerose attività, prevalentemente di tipo progettuale o di ricerca individuale, che coinvolgono decisioni per la soluzione di problemi complessi.
Tali attività, svolte in autonomia dallo studente ma soggette a verifica mediante frequenti confronti con i docenti, sia durante lo svolgimento delle attività che in sede di valutazione, porteranno lo studente a sviluppare una adeguata autonomia di giudizio e a sostenere il confronto con i colleghi e con i diversi soggetti con cui si troverà ad interagire nel mondo del lavoro. La verifica del grado di autonomia di giudizio del laureato trova, nuovamente, nella discussione della tesi di Laurea Magistrale il momento culmine.
Abilità comunicative
Il conseguimento del titolo di Laurea Magistrale richiede che lo studente sia in grado di esporre e di comunicare in modo chiaro, rigoroso e con proprietà di linguaggio scientifico e tecnico, i contenuti della propria attività, sia per iscritto che oralmente, adattando il linguaggio al contesto (relazioni su singole attività, relazione finale, discussione su aspetti di un progetto, ecc.) e all'uditorio (di professionisti tecnicamente competenti oppure di non-specialisti), e utilizzando le tecnologie di comunicazione di volta in volta disponibili.
Le abilità comunicative verranno sviluppate e verificate principalmente mediante:
- la preparazione e lo svolgimento degli esami di profitto, in cui la eventuale parte di presentazione e discussione orale può rivestire un ruolo fondamentale anche quando relativa all'illustrazione di scelte metodologiche o progettuali;
- l'interazione con le figure tutoriali durante le attività di laboratorio e progettuali, o di internato di tesi in azienda;
- la stesura e l'esposizione di relazioni svolte durante gli insegnamenti;
- la scrittura della tesi di laurea e la sua presentazione orale in sede di esame finale, durante la quale lo studente dovrà dimostrare adeguata padronanza anche degli strumenti informatici e multimediali più adeguati alla comunicazione.
Le competenze acquisite verranno verificate anche mediante esami scritti e/o orali che possono prevedere l'ausilio di presentazioni multimediali con lo scopo di preparare gli studenti a metodologie di scambio dati e progettazione/rendicontazione di tipo professionale.
Le abilità comunicative verranno sviluppate e verificate principalmente mediante:
- la preparazione e lo svolgimento degli esami di profitto, in cui la eventuale parte di presentazione e discussione orale può rivestire un ruolo fondamentale anche quando relativa all'illustrazione di scelte metodologiche o progettuali;
- l'interazione con le figure tutoriali durante le attività di laboratorio e progettuali, o di internato di tesi in azienda;
- la stesura e l'esposizione di relazioni svolte durante gli insegnamenti;
- la scrittura della tesi di laurea e la sua presentazione orale in sede di esame finale, durante la quale lo studente dovrà dimostrare adeguata padronanza anche degli strumenti informatici e multimediali più adeguati alla comunicazione.
Le competenze acquisite verranno verificate anche mediante esami scritti e/o orali che possono prevedere l'ausilio di presentazioni multimediali con lo scopo di preparare gli studenti a metodologie di scambio dati e progettazione/rendicontazione di tipo professionale.
Capacità di apprendimento
Il conseguimento del titolo di Laurea Magistrale presuppone che lo studente abbia sviluppato una naturale attitudine allo studio che si prefigura perduri nel tempo e assicuri la predisposizione ad apprendere criticamente e a mantenersi aggiornato nel settore professionale in cui opererà.
Nel percorso formativo particolare importanza verrà data agli aspetti di tipo metodologico tali da fornire la capacità di affrontare problemi e tematiche diversi o aggiornati rispetto alle conoscenze acquisite nel corso di studi.
Queste capacità verranno fornite sia per quel che riguarda gli aspetti professionalizzanti e progettuali (mediante l'assegnazione di progetti da svolgere autonomamente) sia per quel che riguarda gli aspetti di ricerca ed approfondimento in ambito sia teorico che applicativo (mediante la ricerca
bibliografica e lo studio di testi avanzati in lingua inglese o in altre lingue).
Una verifica più specifica sarà svolta valutando il livello di autonomia e originalità con cui viene condotto il lavoro conclusivo di tesi. Le conoscenze e le capacità sono verificate nell'ambito delle prove previste, scritte e/o orali, per i singoli insegnamenti erogati.
Nel percorso formativo particolare importanza verrà data agli aspetti di tipo metodologico tali da fornire la capacità di affrontare problemi e tematiche diversi o aggiornati rispetto alle conoscenze acquisite nel corso di studi.
Queste capacità verranno fornite sia per quel che riguarda gli aspetti professionalizzanti e progettuali (mediante l'assegnazione di progetti da svolgere autonomamente) sia per quel che riguarda gli aspetti di ricerca ed approfondimento in ambito sia teorico che applicativo (mediante la ricerca
bibliografica e lo studio di testi avanzati in lingua inglese o in altre lingue).
Una verifica più specifica sarà svolta valutando il livello di autonomia e originalità con cui viene condotto il lavoro conclusivo di tesi. Le conoscenze e le capacità sono verificate nell'ambito delle prove previste, scritte e/o orali, per i singoli insegnamenti erogati.
Requisiti di accesso
Per l'ammissione al corso di Laurea Magistrale è richiesto il possesso della Laurea (ivi compresa quella conseguita secondo l'ordinamento previgente al DM 509/1999 e successive modificazioni e integrazioni) o del diploma universitario di durata triennale ovvero di altro titolo di studi conseguito all'estero, riconosciuto idoneo dai competenti Organi dell'Università. I requisiti curriculari prevedono il possesso della Laurea nelle seguenti classi dell'Ingegneria ex DM 270/2004 e nelle corrispondenti classi ex DM 509/1999: Settore civile ambientale: classe L-7 Ingegneria civile e ambientale; Settore dell'Informazione: classe L-8 Ingegneria dell'informazione; Settore industriale: classe L-9 Ingegneria industriale.
Agli studenti che si iscriveranno al corso di Laurea Magistrale è richiesto anche il possesso dei seguenti prerequisiti curriculari in ingresso:
- conoscenza della lingua inglese almeno pari al livello B2 per consentire la comprensione e la partecipazione alle attività formative erogate in lingua inglese;
- possesso di un numero minimo di 36 CFU nelle materie di ambito matematico, fisico e chimico (SSD MAT/05; MAT/08; FIS/03)
- possesso di almeno 45 CFU nelle materie ingegneristiche (SSD ICAR/01; ICAR/02; ICAR/07; ICAR/08; ICAR/09; ING-IND/06; ING-IND/10; ING-IND/11; ING-IND/13; ING-IND/14; ING-IND/16; ING-IND/17; ING-IND/21; ING-IND/22; ING-IND/23; ING-IND/24; ING-IND/31; ING-IND/32; ING-IND/33; ING-IND/34; ING-IND/35; ING-INF/04; ING-INF/05; ING-INF/07; INF/01).
L'ammissione al corso di Laurea Magistrale è inoltre subordinata alla verifica dell'adeguatezza della personale preparazione del candidato, con criteri e modalità fissati nel Regolamento Didattico.
Agli studenti che si iscriveranno al corso di Laurea Magistrale è richiesto anche il possesso dei seguenti prerequisiti curriculari in ingresso:
- conoscenza della lingua inglese almeno pari al livello B2 per consentire la comprensione e la partecipazione alle attività formative erogate in lingua inglese;
- possesso di un numero minimo di 36 CFU nelle materie di ambito matematico, fisico e chimico (SSD MAT/05; MAT/08; FIS/03)
- possesso di almeno 45 CFU nelle materie ingegneristiche (SSD ICAR/01; ICAR/02; ICAR/07; ICAR/08; ICAR/09; ING-IND/06; ING-IND/10; ING-IND/11; ING-IND/13; ING-IND/14; ING-IND/16; ING-IND/17; ING-IND/21; ING-IND/22; ING-IND/23; ING-IND/24; ING-IND/31; ING-IND/32; ING-IND/33; ING-IND/34; ING-IND/35; ING-INF/04; ING-INF/05; ING-INF/07; INF/01).
L'ammissione al corso di Laurea Magistrale è inoltre subordinata alla verifica dell'adeguatezza della personale preparazione del candidato, con criteri e modalità fissati nel Regolamento Didattico.
Esame finale
La prova finale per il conseguimento della Laurea Magistrale in 'Ingegneria computazionale e modellistica per materiali, strutture e tecnologie sostenibili' consiste nella discussione in seduta pubblica, di fronte ad apposita Commissione di una tesi sviluppata in modo originale dal candidato,
sotto la guida di un docente con funzione di Relatore, ed esposta in modo compiuto in un apposito elaborato.
La tesi riguarderà un lavoro teorico, sperimentale o progettuale su un argomento, attinente agli obiettivi formativi del Corso di studio, che richieda una elaborazione autonoma da parte del candidato e che contenga un contributo critico e/o innovativo. L'impegno richiesto da tale lavoro sarà proporzionato al numero di CFU attribuiti dal piano degli studi alla tesi e all'esame finale.
L'elaborato potrà essere redatto in lingua inglese o italiana e la discussione si potrà svolgere in tali lingue, secondo modalità fissate dal Regolamento didattico del corso di Laurea Magistrale.
La discussione sarà volta a valutare la qualità e l'originalità del lavoro svolto e il contributo fornito dal candidato, la sua preparazione generale, la padronanza della materia e la capacità di esporre e di discutere le premesse scientifiche e i risultati del proprio lavoro. La Commissione valuterà il lavoro di tesi tenendo conto di diversi aspetti, quali: contenuto ingegneristico, contributo individuale, qualità dell'elaborato e della presentazione, capacità di esposizione e di discussione, giudizio del Relatore.
Il voto di Laurea Magistrale (da un minimo di 66 punti a un massimo di 110, con eventuale lode) è assegnato dalla Commissione tenendo conto, oltre che degli esiti della discussione, dell'intero percorso di studi dello studente.
Il Regolamento didattico del corso di Laurea Magistrale fissa le modalità di svolgimento della prova finale e di formazione della Commissione, e i criteri di valutazione.
sotto la guida di un docente con funzione di Relatore, ed esposta in modo compiuto in un apposito elaborato.
La tesi riguarderà un lavoro teorico, sperimentale o progettuale su un argomento, attinente agli obiettivi formativi del Corso di studio, che richieda una elaborazione autonoma da parte del candidato e che contenga un contributo critico e/o innovativo. L'impegno richiesto da tale lavoro sarà proporzionato al numero di CFU attribuiti dal piano degli studi alla tesi e all'esame finale.
L'elaborato potrà essere redatto in lingua inglese o italiana e la discussione si potrà svolgere in tali lingue, secondo modalità fissate dal Regolamento didattico del corso di Laurea Magistrale.
La discussione sarà volta a valutare la qualità e l'originalità del lavoro svolto e il contributo fornito dal candidato, la sua preparazione generale, la padronanza della materia e la capacità di esporre e di discutere le premesse scientifiche e i risultati del proprio lavoro. La Commissione valuterà il lavoro di tesi tenendo conto di diversi aspetti, quali: contenuto ingegneristico, contributo individuale, qualità dell'elaborato e della presentazione, capacità di esposizione e di discussione, giudizio del Relatore.
Il voto di Laurea Magistrale (da un minimo di 66 punti a un massimo di 110, con eventuale lode) è assegnato dalla Commissione tenendo conto, oltre che degli esiti della discussione, dell'intero percorso di studi dello studente.
Il Regolamento didattico del corso di Laurea Magistrale fissa le modalità di svolgimento della prova finale e di formazione della Commissione, e i criteri di valutazione.
Profili Professionali
Profili Professionali
Esperto in ingegneria computazionale e modellistica per materiali, strutture e tecnologie sostenibili
- Esperto in attività di simulazione e progettazione assistita al calcolatore, in grado di mettere in pratica le proprie conoscenze su metodi di simulazione numerica e meccanica computazionale in vari contesti industriali, quali a titolo di esempio, la simulazione di processi produttivi complessi o di dispositivi ad alto contenuto tecnologico;
- Esperto in messa a punto di nuovi processi basati su tecnologie sostenibili, in grado di operare nel contesto della gestione dei processi produttivi e di riciclo, in un’ottica di sostenibilità e
transizione green;
- Esperto in attività di manifattura additiva e sottrattiva, in grado di operare nel settore dei processi manifatturieri tradizionali e innovativi, con particolare riferimento al settore della manifattura additiva, dove potrà mettere le proprie conoscenze al servizio dell’innovazione produttiva.
A seconda degli specifici percorsi formativi intrapresi, il laureato magistrale avrà sviluppato particolari competenze in tre aree tematiche:
- Metodi di simulazione numerica: il laureato acquisirà competenze su metodi di simulazione numerica e meccanica computazionale per lo studio e la progettazione di dispositivi, apparecchiature, sistemi particolarmente complessi
- Materiali innovativi e processi sostenibili: il laureato acquisirà competenze sui materiali con particolare attenzione alla gestione dei processi produttivi, manifatturieri, di riciclo (nell’ottica di sostenibilità e di processi sempre più green);
- Processi manifatturieri: il laureato acquisirà competenze specifiche su processi manifatturieri additivi, combinati eventualmente anche con processi sottrattivi.
Gli ambiti tipici di attività sono quelli dell'innovazione e dello sviluppo della produzione, della progettazione avanzata, dell'organizzazione e gestione di sistemi complessi, e della qualificazione e diagnostica dei materiali.
In particolare, i laureati magistrali in “Ingegneria computazionale e modellistica per materiali, strutture e tecnologie sostenibili” troveranno impiego nell'industria meccanica, aeronautica e aerospaziale, del packaging, chimica, biomedicale, nel settore agro-alimentare, dell'energia, dell'edilizia e dei beni culturali.
Altri sbocchi lavorativi della figura professionale sono i laboratori e i centri di ricerca e sviluppo di aziende e enti pubblici e privati, la libera professione.
Potranno, pertanto, svolgere:
- attività professionali altamente qualificate in ambiti correlati con varie discipline dell’ingegneria;
- attività di ricerca applicata di area ingegneristica in centri di ricerca pubblici e privati;
- attività di coordinamento, controllo e gestione di strutture di ricerca applicata e di innovazione tecnologica, in ambito sia pubblico sia privato;
- attività di promozione e sviluppo dell'innovazione tecnologica, di gestione e progettazione delle tecnologie.
Didattica
Insegnamenti (35)
21 CFU
0 ore
6 CFU
48 ore
6 CFU
56 ore
6 CFU
48 ore
6 CFU
48 ore
6 CFU
56 ore
502470 - CONVERSIONE DELL'ENERGIA E FONTI RINNOVABILI
Secondo Semestre (03/03/2025 - 13/06/2025)
- 2024
6 CFU
45 ore
6 CFU
70 ore
6 CFU
73 ore
6 CFU
68 ore
6 CFU
56 ore
504115 - IMPIANTI DI ENERGIA SOLARE E DI ENERGIA DA BIOMASSE
Primo Semestre (30/09/2024 - 20/01/2025)
- 2024
6 CFU
45 ore
6 CFU
86 ore
6 CFU
48 ore
6 CFU
48 ore
506585 - TECNICHE DI CARATTERIZZAZIONE DEI MATERIALI
Secondo Semestre (03/03/2025 - 13/06/2025)
- 2024
6 CFU
48 ore
6 CFU
48 ore
3 CFU
32 ore
509005 - OPTIMIZATION MODELS AND ALGORITHMS FOR DATA SCIENCE
Secondo Semestre (03/03/2025 - 13/06/2025)
- 2024
6 CFU
56 ore
509006 - NUOVI MATERIALI E PROCESSI PER IL FOTOVOLTAICO
Secondo Semestre (03/03/2025 - 13/06/2025)
- 2024
6 CFU
48 ore
509007 - METODI NUMERICI AVANZATI PER LE EQUAZIONI ALLE DERIVATE PARZIALI
Secondo Semestre (03/03/2025 - 13/06/2025)
- 2024
6 CFU
48 ore
6 CFU
44 ore
509362 - INNOVABILITY AND CIRCULAR ENTREPRENEURSHIP
Secondo Semestre (03/03/2025 - 13/06/2025)
- 2024
6 CFU
44 ore
6 CFU
48 ore
6 CFU
54 ore
510061 - SIMULAZIONI NUMERICHE PER APPLICAZIONI INDUSTRIALI
Secondo Semestre (03/03/2025 - 13/06/2025)
- 2024
6 CFU
45 ore
6 CFU
82 ore
510063 - SIMULAZIONI NUMERICHE PER APPLICAZIONI INDUSTRIALI AVANZATE
Primo Semestre (30/09/2024 - 20/01/2025)
- 2024
6 CFU
45 ore
510064 - PROGETTAZIONE IBRIDA ADDITIVA/SOTTRATTIVA
Secondo Semestre (03/03/2025 - 13/06/2025)
- 2024
6 CFU
45 ore
6 CFU
72 ore
12 CFU
270 ore
6 CFU
52 ore
6 CFU
60 ore
6 CFU
76 ore
6 CFU
54 ore
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Personale tecnico amministrativo
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