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ALBERTO VERGNANO
Professore Associato
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
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Insegnamento: Design and Modelling of Electronic Systems
Electronics engineering (Offerta formativa 2024)
Obiettivi formativi
Sviluppare le abilità e le competenze tecniche necessarie all’integrazione della progettazione elettronica con la modellazione avanzata dei sistemi elettronici attraverso l’ausilio di un software CAD 3D.
Sviluppare competenze tecniche utili ad incorporare aspetti di natura termica e di dissipazione del calore nella progettazione elettronica, anche eventualmente mediante l’ausilio di strumenti di calcolo termo-fluidodinamico.
Prerequisiti
Nessuno
Programma del corso
Laboratorio di 3D-CAD (3 CFU, 24 ore)
Panoramica dell'interfaccia e delle funzionalità di base di SolidWorks: introduzione al CAD e alle sue applicazioni nella progettazione di sistemi elettronici, nozioni di base sullo schizzo 2D e sulla modellazione 3D (1 CFU); progettazione di cablaggi elettrici e routing, progettazione di sheetmetal structures (0.5 CFU); modellazione 3D di componenti elettronici: import di modelli di componenti del fornitore, personalizzazione di librerie di componenti, integrazione di progetti PCB in SolidWorks (0.5 CFU); assemblaggio di componenti elettronici in un sistema completo e creazione di viste esplose (0.5 CFU); esecuzione di analisi termiche su componenti elettronici (0.5 CFU).
Teoria e laboratorio di trasmissione del calore (3CFU, 24 ore)
Concetti fondamentali e modalità di trasmissione del calore: conduzione, convezione, irraggiamento (0.5 CFU). Progetto termico di apparecchiature elettroniche: metodi analitici, equivalenza tra parametri elettrici e termici, esempi pratici (1 CFU). Metodo simulativi: introduzione alla simulazione termica, caratteristiche programma “Simcenter STAR-CCM+”, metodo di progettazione tramite “Simcenter STAR-CCM+”, esempio pratico (1.5 CFU)
Metodi didattici
L’insegnamento prevede discussioni di casi studio e tutorial in laboratorio sulla modellazione 3D, sulla progettazione assistita da calcolatore e sulla modellazione sia analitica che mediante software di problematiche termiche e di dissipazione del calore.
Testi di riferimento
Tutorials del software SolidWorks, dispense fornite dal docente
E. Chirone, S. Tornincasa, “Disegno tecnico industriale” vol. 1 e vol. 2, Il capitello.
W. Howard and J. Musto, "Introduction to Solid Modeling Using SolidWorks 2018", McGraw-Hill.
Tutorials del software Simcenter STAR-CCM+, dispense fornite dal docente
Y. Cengel, “Heat transfer: a practical approach”, McGraw-Hill Science/Engineering/Math
Verifica dell'apprendimento
Alla fine del corso verrà proposto un progetto agli studenti. La verifica dell’apprendimento consiste nella presentazione e revisione dei risultati del progetto.
Risultati attesi
Conoscenza e capacità di comprensione: tramite la discussione di casi applicativi, lo studente apprende i principi di nonché le applicazioni principali in ambito ingegneristico, e incrementa la capacità di interpretare e comprendere rappresentazioni ed applicazioni tecniche avanzate.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate: tramite le esercitazioni pratiche e le attività di laboratorio inerenti il disegno, la modellazione 3D assistita da calcolatore, la modellazione analitica e assistita dal calcolatore in ambito termico, lo studente apprende come applicare le conoscenze acquisite per la comunicazione grafica e la gestione termica in ambito ingegneristico.
Autonomia di giudizio: tramite il confronto con il docente, lo studente sviluppa la capacità di comprendere, discutere criticamente ed esporre i metodi e le principali tecniche di comunicazione grafica, di modellazione termica analitica e mediante software dedicato in ambito ingegneristico.
Abilità comunicative: tramite il confronto con il docente, lo studente sviluppa la capacità di comunicare, specialmente attraverso il linguaggio grafico e modellistico ingegneristico, informazioni tecniche, idee, problemi, soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti.
Capacità di apprendere: le attività descritte consentono allo studente di sviluppare le capacità di apprendimento necessarie ad approfondire argomenti tecnici in autonomia, al fine di affrontare efficacemente l’inserimento nel mondo del lavoro o ad intraprendere studi successivi.