2016/2017

2017/2018

DM270

ING-IND/34 (BIOINGEGNERIA INDUSTRIALE)

DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE E DELL'INFORMAZIONE

BIOINGEGNERIA

Bioingegneria delle cellule e dei tessuti

2°

Primo Semestre (02/10/2017 - 19/01/2018)

6

73 ore di attività frontale

Italiano

SCRITTO E ORALE CONGIUNTI

CARLI FABIO (titolare) - 3 CFU
MARCONI STEFANIA - 3 CFU

Analisi Matematica , Fisica I, Fisica Matematica.

Approfondimento delle conoscenze relative al comportamento elastico di materiali isotropi ed anisotropi in grandi deformazioni. Apprendimento dei fondamenti relative delle misure meccaniche e termiche per varie tipologie di materiali. Acquisizione delle capacità teoriche ed operative necessarie alla esecuzione di prove sperimentali orientate alla stima dei parametri elastici di materiali tradizionali, biologici e biomedici. Conoscenza dei principi di funzionamento delle principali tecnologie di stampa 3D e acquisizione delle competenze sull’intero processo di prototipazione, dalla creazione di modelli virtuali (tramite disegno CAD e ricostruzione da immagini mediche) alla generazione del codice per la stampa. Acquisizione di competenze di caratterizzazione meccanica di materiali stampati 3D, con particolare riferimento alla tecnologia FDM. Concetti di elaborazione di immagini mediche per l’estrazione di proprietà meccaniche.

LEZIONI. Richiami di elasticità. Deformazione, tensore di deformazione finita e tensore delle piccole deformazioni e loro significato fisico. Elasticità, anelasticità, rottura e dipendenza dal tempo. Legame elastico e costanti elastiche. Limite elastico e criteri di resistenza: rottura e snervamento. Legame elastico per i principali tipi di anisotropia. Misure meccaniche e termiche. Processo di misura e trattamento dei dati sperimentali. Sensori, trasduttori e condizionamento del segnale. Trasduttori meccanici ed elettrici. Misura di deformazione ed analisi sperimentale dello stato di sforzo. Estensimetri e tensore di deformazione locale. Misure di campo: fotoelasticità. Misura di forze. Celle di carico ed elementi di progetto. Misure termiche. Sensori e metodi di base. Prove sperimentali per materiali metallici, ceramici e polimerici con estensione ai materiali biologici e biomedici. Caratterizzazione di materiali anisotropi. Prove sperimentali e tecniche di caratterizzazione non convenzionali per materiali ad elevata deformabilità in campo elastico. Principi di funzionamento delle principali tecnologie di stampa 3D, con particolare focus sulla tecnologia FDM ed il relativo processo di slicing. Standard di caratterizzazione meccanica per materiali polimerici e compositi a matrice polimerica e loro applicazione alla caratterizzazione dei materiali stampati 3D. Estrazione delle proprietà meccaniche da immagini mediche: conversione da Unità Hounsfield a modulo di Young. ESERCITAZIONI. Disegno CAD. Ricostruzione di modelli patient-specific da immagini mediche. Post-processing dei file virtuali per la stampa 3D, in particolare con tecnologia FDM.
LABORATORIO PROVE MATERIALI. Prove sperimentali, rapporto di prova e certificato di prova. Prove sperimentali su campioni di materiali metallici e non-metallici: prova su campioni standard e prova su campioni di dimensioni ridotte. Metodologie di prova ed approccio alla configurazione della apparecchiatura di prova. Caratterizzazione di materiali stampati 3D tramite prova di trazione.

Lezioni (ore/anno in aula): 36
Esercitazioni (ore/anno in aula): 18
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Indicazione di testi di consultazione per argomenti specifici.
Copia dei lucidi utilizzati per le lezioni e le esercitazioni.

Prova pratica e prova orale.

Prova pratica e prova orale.