CORSI DI SPECIALIZZAZIONE POST-LAUREA MODELLAZIONE 3D e 4D MODELLAZIONE FLUIDODINAMICA MODELLAZIONE STRUTTURALE Partecipanti Requisiti Durata 15+15+15 Stato di disoccupazione/inoccupazione; età compresa tra i 21 e i 34 anni; Laurea Triennale e/o Magistrale. 300 ore (Aula + Project Work) Percorso Creazione d Impresa: 150 ore Ente di formazione Cisita Formazione Superiore Via del Molo 1/A, La Spezia Tel. 0187 578411 www.cisita.it Corsi organizzati con la partnership tecnologica del DLTM
MODELLAZIONE 3D e 4D I contenuti sono relativi all utilizzo dei migliori Software operanti in ambienti 2D, 3D, 4D, e ad alta specializzazione, quali Cinema4, BodyPaint3D e Photoshop CS, finalizzati alla realizzazione di prodotti riconducibili ai settori della nautica e della navalmeccanica ( progettazione tecnica, editoria, multimedialità, Rendering-animazioni digitali, realizzazione di documentari e manualistia digitale in campo navale). MODULI DIDATTICI Introduzione all architettura HPC (High Performance Computing) e Parallela per il rendering 3D Componenti Hardware di calcolo, struttura generale del Sistema operativo Linux, architettura HPC (High Performance Computing), introduzione alla struttura e al funzionamento del portale di HPC- Cloud Computing per il renderimg 3D, descrizione dell architettura e del funzionamento dello schedulatore, paradigmi e fondamenti della programmazione parallela, caratteristiche tecniche e componenti delle Workstation per lavorare in ambienti digitali virtuali. Modellazione con Cinema4D I Blueprint e il materiale documentale, disegni tecnici, immagini, dati tecnici Predisposizione nei software del materiale di ricerca e delle schede tecniche digitalizzate. Brevi cenni in merito alla predisposizione di scene, riprese e inquadrature. Preparazione dei Blueprints. Campionamento dei colori RGB, RAL predisposizione tabelle. Sistemi di illuminazione per la modellazione. Modellazione organica in Cinema4d. Modellazione inorganica in Cinema4d. Modellazione tramite deformatori e nurbs. Modellazione per punti e superfici. Materializzazione con Cinema4D Photoshop CS e Bodypaint3D Materializzazione semplice tramite texture, e complessa tramite shaders procedurali. CG Modeller, CG Texturing. Sistemi di illuminazione per il fissaggio. Modellazione per le simulazioni di idrodinamica finalizzate alla visualizzazione. Settaggio del modello. Animazione del modello. Mappature UV e fissaggio. Controllo dei livelli, correzione Gamma, controllo dell immagine tramite gli script bash in Photoshop CS. Project Work Al termine del percorso, verrà effettuato un Project Work con lo scopo di implementare un progetto pilota per la ricostruzione (di parti) del modello in formato digitale della Corazzata Andrea Doria (1941) : l intenzione è quella di sperimentare modellazione, materializzazione e illuminazione di base ma con un livello qualitativo sufficiente alla realizzazione di un modello per la produzione (model for production) in Animazione Digitale. Alla fine del Project Work gli allievi saranno in grado di gestire e realizzare una modellazione di dettaglio estremo partendo da elaborati cartacei, di materializzare i modelli partendo da materiali semplici (textures) sino a quelli complessi (shaders e procedurali) sino ad arrivare al fissaggio (baking) completo delle componenti e di rispettare i tempi di consegna raggiungendo gli standard qualitativi adeguati per presentare un progetto finito pronto alla produzione. N ORE ORE 76 ORE 76 ORE Creazione d impresa: Si ipotizza che 5 allievi intraprendano un percorso che traguardi la creazione di nuova impresa. Si suppone l attivazione di tre percorsi di creazione d impresa ognuno dei quali sarà supportato da una serie di azioni di accompagnamento della durata complessiva di 150 ore.
MODELLAZIONE FLUIDODINAMICA Il corso si propone di fornire ai destinatari una formazione specialistica nell ambito della fluidotermodinamica numerica, fornendo i principali strumenti teorici e pratici per l analisi delle principali e più comuni problematiche riscontrabili nelle prime fasi della progettazione ingegneristica, con particolare riferimento ai settori dell ingegneria navale e meccanica. L attività formativa si concretizza in tre momenti distinti: 1) Formazione teorica: introduzione alla termo-fluidodinamica e alle principali equazioni alla base delle principali metodologie di simulazione numerica, propedeutica al corretto utilizzo degli strumenti informatici di base. Introduzione all utilizzo dei metodi di calcolo parallelo e ai principali strumenti correlati alle più moderne piattaforme di Cloud Computing. 2) Formazione applicativa: introduzione ai principali software di simulazione termofluidodinamica attualmente disponibili sul mercato (ANSYS CFX e CD-ADAPCO Star CCM+ ), con analisi delle interfacce grafiche e dei principali comandi ed utilizzo pratico degli stessi su applicazioni pratiche di particolare rilevanza per i settori dell ingegneria navale e meccanica. 3) Project work: Applicazione concreta sulle reali problematiche di aziende del settore degli strumenti appresi. MODULI DIDATTICI Corso Introduttivo all accesso al Cluster HPC, alle modalità di funzionamento e a quelle della piattaforma di Cloud Computing. Componenti Hardware di calcolo, struttura generale del Sistema operativo Linux, architettura HPC (High Performance Computing), introduzione alla struttura e al funzionamento del portale di Cloud Computing, introduzione ai servizi offerti dal portale, descrizione dei servizi lato amministratore (sezione teorica e pratica), descrizione dell architettura e del funzionamento dello schedulatore, descrizione dei servizi lato utente di tipo batch (sezione teorica e pratica), descrizione dei servizi lato utente di tipo interattivo(sezione teorica e pratica). Introduzione alla Fluidodinamica Equazioni di base della termo-fluidodinamica. Metodo ai volumi finiti; Condizioni al contorno in CFD (Computational Fluid Dynamics); Cenni alle tematiche multifase. Sottodomini porosi e rotazionali. Griglie di calcolo per la CFD: tetraedri, poliedri, celle trimmate; La turbolenza: modello k-ε e modelli avanzati; Post-processing e reportistica dei risultati; Qualità dei calcoli. Software applicativi per la fluidodinamica Star-CCM+ Star-CCM+: Introduzione a STAR-CCM+ e relativa terminologia. Introduzione alla GUI. Flusso di lavoro base: dal CAD ai risultati. Esercitazione: valvola con modifiche parametriche. Esercitazione: calcolo di un profilo alare 3D.Visualizzazione ed elaborazione dei risultati. Generazione di Griglie di superficie. N ORE
Esercitazione: pulizia di superfici. Generazione di Griglie di Volume. Interfacce in STAR-CCM+. Esercitazione: simulazione ventola intubata in rotazione Modelli fisici avanzati. Esercitazione: interazione termica fluido-struttura. Principi di automazione con Java. Operatività in batch. Controlli avanzati: verifica della simulazione. Introduzione alla simulazione marine. Modello multifase. Esercitazione: generazione di griglia per simulazione navali. Esercitazione: scafo ad assetto fisso. Simulazioni ad assetto libero: gradi di libertà. Simulazioni di manovra, predizione di velocità. Esercitazione: calcolo di assetto e di velocità su uno scafo planante. Ancoraggi e forze di smorzamento. Esercitazione: simulazione di uno scafo in presenza di onde. Esempi di Propulsione. Casi Applicativi: Applicazioni in campo Navale e Meccanico. Esercitazioni: Esercitazioni pratiche con l utilizzo dei software sui casi reali. Software applicativo per la fluidodinamica ANSYS CFX Ansys CFX: Geometria 3d e modellazione 3d avanzata. Introduzione ad Ansys Meshing. Metodi di gestione e controllo griglie per geometrie 3D. Presentazione degli algoritmi di generazione griglie: tetrahedral, sweep e multifunzione. Presentazione dell interfaccia utente. I passi fondamentali per la simulazione CFD corretta. Le condizioni al contorno. Numerica del solutore. Analisi dei risultati: strumenti di post-processing. Scambio termico: convenzione, conduzione, irraggiamento. Modellazione della turbolenza. Stazionario e non stazionario. Cenni a parti in rotazione e in movimento. CFX Expression Language. Overview su modelli fisici avanzati. Casi Applicativi: Applicazioni in campo Navale e Meccanico. Esercitazioni: Esercitazioni pratiche con l utilizzo dei software sui casi reali. Project Work Al termine del percorso, un Project Work in collaborazione con varie aziende del settore coinvolgerà gli utenti per applicare concretamente le problematiche aziendali e gli strumenti appresi, con il supporto didattico di un docente. In tal modo, i partecipanti collaboreranno alla risoluzione di casi specifici tagliati sulle singole esperienze delle realtà aziendali coinvolte. Questa modalità di Project Work permetterà uno scambio proficuo fra l'esperienza concreta delle imprese, le conoscenze degli studenti e le competenze apprese durante l'attività formativa, favorendo la possibilità di ulteriori collaborazioni al termine del progetto. Creazione d impresa Si ipotizza che 5 allievi intraprendano un percorso che traguardi la creazione di nuova impresa. Si suppone l attivazione di tre percorsi di creazione d impresa ognuno dei quali sarà supportato da una serie di azioni di accompagnamento della durata complessiva di 150 ore.
MODELLAZIONE STRUTTURALE: Il corso si propone di fornire ai destinatari una formazione specialistica nell ambito del calcolo strutturale mediante strumenti di simulazione numerica, fornendo i principali strumenti teorici e pratici per l analisi delle principali e più comuni problematiche in ambito strutturale riscontrabili nel campo della progettazione ingegneristica, con particolare riferimento ai settori dell ingegneria navale e meccanica. L attività formativa si concretizza in tre momenti distinti: 1) Formazione teorica : introduzione ai principali metodi utilizzati per simulare il comportamento di travi e lastre, con cenni relativi alla teoria dell instabilità e focus teorico sui fondamenti del calcolo strutturale con il metodo ad elementi finiti, propedeutica al corretto utilizzo degli strumenti informatici di base. Introduzione all utilizzo dei metodi di calcolo parallelo e ai principali strumenti correlati alle più moderne piattaforme di Cloud Computing. 2) Formazione applicativa: introduzione ai principali software di calcolo strutturale attualmente disponibili sul mercato, (ANSYS Mechanical e MSC Patran/Nastran e Patran/Marc ), con analisi delle interfacce grafiche e dei principali comandi ed utilizzo pratico degli stessi su applicazioni pratiche di particolare rilevanza per i settori dell ingegneria navale e meccanica. Approccio alle principali tecniche di simulazione in campo lineare e in campo non lineare, 3) Project work: Applicazione concreta sulle reali problematiche di aziende del settore degli strumenti appresi. MODULI DIDATTICI Corso Introduttivo all accesso al Cluster HPC, alle modalità di funzionamento e a quelle della piattaforma di Cloud Computing. Componenti Hardware di calcolo, struttura generale del Sistema operativo Linux, architettura HPC (High Performance Computing), introduzione alla struttura e al funzionamento del portale di Cloud Computing, introduzione ai servizi offerti dal portale, descrizione dei servizi lato amministratore (sezione teorica e pratica), descrizione dell architettura e del funzionamento dello schedulatore, descrizione dei servizi lato utente di tipo batch (sezione teorica e pratica), descrizione dei servizi lato utente di tipo interattivo(sezione teorica e pratica). Introduzione al calcolo strutturale Cenni al calcolo strutturale con il metodo degli elementi finiti. Cenni storici. Equazioni fondamentali della teoria dell elasticità: equilibrio, congruenza costitutive. Stato piano di tensione e stato piano di deformazione. Condizioni al contorno. Metodo delle forze, metodo degli spostamenti. Il metodo degli elementi finiti. Dimensionamento con calcoli diretti di telai piani. Teoria sull instabilità delle travi caricate di punta e delle lastre inflesse. Calcolo del carico critico di instabilità delle lastre inflesse diversamente vincolate e caricate. Applicazione numerica della teoria dell instabilità (travi e lastre).caso applicativo: Generalità sulla progettazione delle strutture navali: carichi primari, secondari e terziari; scelta del modello più appropriato per la schematizzazione delle diverse parti della nave. Applicazione dei carichi statici e dinamici e delle condizioni di vincolo. Analisi e interpretazione dei N ORE
risultati relativi allo stato di tensione e di deformazione della struttura modellata. Verifica dell instabilità delle travi e dei fasciami Software applicativi per il calcolo strutturale Nastran-Patran-Marc Patran-Nastran: Panoramica sull interfaccia di MSC.Patran e files gestiti. Modellazione Geometrica. Meshing, viewing and Display. Gruppi elenchi (Lists) e settori (Fields). Carichi e condizioni al contorno (Load and Boundary Conditions). Materiali e loro caratteristiche. Elementi della mesh e loro proprietà. Lancio dell Analisi, definizione dei suoi parametri e risultati. Esempi di analisi con solutore Nastran: Lineare statica, Modale, Buckling. Patran-Marc: Introduzione a Patran (Gestione geometrie, algoritmi di meshatura, Impostazione condizioni al contorno, set up analisi). Introduzione al calcolo non-lineare ( non-lineare Geometriche, non-lineare contatto, non-lineare materiale). Materiali non-lineari: elasto-plastici, iperelastici, algoritmi di Contatto. Settings di analisi del solutore Marc. Esercitazioni: Esercitazioni pratiche con l utilizzo dei software sui casi reali. Software applicativo per il calcolo strutturale Ansys Mechanical Ansys Mechanical: I passi fondamentali per una simulazione FEA corretta. Pre-processing generale e meshing per un analisi FEA. Analisi strutturale statica. Analisi termica stazionaria. Analisi di buckling lineare. Analisi modale. Postprocessing dei risultati. Non linearità geometriche. Non linearità di contatto. Non linearità dei materiali. Convergenza e diagnostica. Parametrizzazione e associatività con software CAD. Casi Applicativi: Applicazioni in campo Navale e in campo Meccanico. Esercitazioni: Esercitazioni pratiche con l utilizzo dei software sui casi reali Project Work Al termine del percorso, un Project Work in collaborazione con varie aziende del settore coinvolgerà gli utenti per applicare concretamente le problematiche aziendali e gli strumenti appresi, con il supporto didattico di un docente. In tal modo, i partecipanti collaboreranno alla risoluzione di casi specifici tagliati sulle singole esperienze delle realtà aziendali coinvolte. Questa modalità di Project Work permetterà uno scambio proficuo fra l'esperienza concreta delle imprese, le conoscenze degli studenti e le competenze apprese durante l'attività formativa, favorendo la possibilità di ulteriori collaborazioni al termine del progetto.