Ingegneria Civile
Struttura didattica
Il corso di laurea magistrale in Ingegneria Civile è finalizzato alla formazione di figure professionali dotate di un'approfondita conoscenza degli aspetti teorico-scientifici delle discipline ingegneristiche di base e caratterizzanti la classe che siano capaci di identificare, interpretare, formulare e risolvere i principali problemi, anche complessi o che richiedano un approccio interdisciplinare ed innovativo, tipici dell'ingegneria civile.
L'attività formativa, nella quale particolare importanza verrà data agli aspetti di tipo metodologico, sarà strutturata in modo da fornire competenze ingegneristiche avanzate per l'esercizio dell'attività professionale ad elevato livello di qualificazione.
Nello sviluppo degli aspetti ingegneristici trattati, particolare importanza sarà data alla generalizzazione degli inquadramenti teorici già
proposti nel triennio, in modo che la preparazione fornita non sia soggetta a rapida obsolescenza, consenta di affrontare con buona sicurezza anche
problemi nuovi e dia gli strumenti per seguire nel tempo i necessari aggiornamenti.
Contestualmente, il percorso formativo permetterà allo studente di acquisire una personale esperienza degli strumenti di indagine sperimentale
(misure statiche, dinamiche, cinematiche...) e degli strumenti numerici (simulazioni dei fenomeni studiati con uso di modelli matematici di tipo
deterministico e stocastico) che attualmente sono impiegati in un approccio avanzato ai problemi dell'ingegneria civile.
L'attività formativa sarà strutturata in modo da fornire competenze ingegneristiche avanzate per l'esercizio di attività di elevata qualificazione nei seguenti ambiti professionali:
- progettazione, costruzione e gestione delle opere complesse di ingegneria strutturale e geotecnica
- pianificazione, progettazione e gestione di sistemi di controllo e monitoraggio dello stato di sistemi strutturali esistenti
- progettazione di sistemi strutturali soggetti a vibrazioni ambientali e/o operazionali
- valutazione delle procedure ottimali di intervento su sistemi strutturali degradati
- progettazione e gestione delle opere per l'utilizzo delle risorse idriche e per la difesa idraulica del territorio
In particolare, nel settore strutturale i contenuti professionalizzati riguardano:
- la modellazione numerica e la sperimentazione dei materiali e delle strutture
- il comportamento statico e dinamico delle strutture e della loro interazione con il terreno
- la progettazione di strutture ordinarie e di grandi dimensioni quali ponti, edifici alti, coperture di grande luce, soggette ad azioni quali il sisma e il vento
- lo studio delle problematiche strutturali e geotecniche degli edifici esistenti
- la sicurezza e l'affidabilità delle costruzioni
Nel settore idraulico saranno approfondite tematiche connesse con:
- l'analisi dei fenomeni idrodinamici nei problemi di idraulica ambientale e industriale
- l'analisi dei problemi idraulici e idrologici legati alla difesa del suolo
- la progettazione e la verifica di impianti e di opere idrauliche
- la progettazione, la conduzione e l'ottimizzazione degli impianti di depurazione delle acque e di smaltimento dei rifiuti
Il corso di laurea magistrale mira inoltre a fornire le conoscenze su cui basare eventuali successivi approfondimenti nell'ambito dei corsi di studio successivi (Master di secondo livello e Dottorati di Ricerca).
Laboratori di ricerca
Idraulica
Fluidodinamica Numerica e Sperimentale
Il laboratorio sviluppa metodologie di indagine numerica e sperimentale rivolte allo studio di fenomeni idraulici complessi, quali l'interazione tra correnti e sedimenti granulari e conseguenti processi erosivi, flussi rapidamente variati quali onde derivanti dal collasso di opere idrauliche, interazioni tra correnti idriche e strutture (anche in ambito marittimo e industriale), influenza dei processi idrodinamici su ecosistemi complessi quali laghi).
Per maggiori informazioni, consultare il sito del laboratorio: http://www-3.unipv.it/webidra/laboratori/2_numspe.htm
Video 1
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Idraulica Urbana
Il Laboratorio di Idraulica Urbana opera nel campo dell'analisi teorica e sperimentale dei sistemi di deflusso urbano e dei sistemi acquedottistici. I settori di ricerca nell'ambito dei quali gli studenti dei Corsi di Laurea Magistrale possono lavorare per la tesi di laurea sono:
- modellazione sperimentale e numerica della trasformazione afflussi-deflussi e della dinamica degli inquinanti nei bacini urbani
- caratterizzazione della qualità ecologica dei corsi d'acqua ricettori e impatto inquinante indotto dalle acque meteoriche di dilavamento
- impatti idraulici e ambientali sui ricettori connessi alla crescente impermeabilizzazione dei suoli
- controllo quali-quantitativo degli scarichi delle acque meteoriche di dilavamento nei ricettori
- vasche di prima pioggia
- modellazione teorica e sperimentale del trasporto solido in fognatura nei problemi di erosione indotti da flussi a pelo libero con rapida evoluzione
- ricerca trend nelle serie pluviometriche e possibili effetti sul drenaggio urbano
- dimensionamento ottimale di sistemi di distribuzione idrica
- analisi prestazionale dei sistemi di distribuzione idrica
- analisi idraulica dei sistemi di distribuzione idrica in condizioni di pressione insufficiente
- distrettualizzazione delle reti di distribuzione idrica
Per maggiori informazioni, consultare il sito del laboratorio: http://www-3.unipv.it/webidra/02idraulicaUrbana/
Ingegneria Sanitaria-Ambientale
Il laboratorio opera principalmente nel campo dello studio dei trattamenti delle acque di rifiuto, urbane e industriali, e dello smaltimento dei rifiuti solidi e liquidi.
Il tema di ricerca attivo è quello delle celle a combustibile microbiche. Le celle a combustibile microbiche (Microbial Fuel Cells) rappresentano una
rivoluzionaria tecnologia per il recupero energetico dal trattamento delle acque di scarico. Esse permettono la generazione di corrente elettrica mediante
l'ossidazione bio-catalizzata della sostanza organica contenuta nelle acque di scarico.
La ricerca su questo tema è svolta su impianti a scala di laboratorio, che vengono monitorati allo scopo di determinare i migliori materiali di costruzione,
le configurazioni e le condizioni operative più adatte per l'attività batterica. L'attività di ricerca del laboratorio è svolta in stretta
collaborazione con il Laboratorio di Elettronica di Potenza dell'Università di Pavia e altri istituti di ricerca italiani e stranieri.
Per maggiori informazioni, consultare il sito del laboratorio: http://www-3.unipv.it/webidra/laboratori/4_sanamb.htm
Processi e Tecnologie di Trattamento Acque
Il Laboratorio è utilizzato per le esercitazioni dei seguenti corsi:
- Progetto di impianti di trattamento di acque e rifiuti (terzo anno del corso di Laurea in Ingegneria Civile e Ambientale)
- Trattamenti avanzati delle acque di approvvigionamento e di rifiuto (secondo anno del corso di Laurea Magistrale in Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio)
- Recupero energetico dai rifiuti (primo anno del corso di Laurea Magistrale in Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio)
Alle attività di ricerca effettuate presso il laboratorio collaborano i tesisti nell'ambito delle proprie tesi di lauree triennali e magistrali.
Le tematiche affrontate sono le seguenti:
- Trattamenti avanzati di rifiuti liquidi
- Recupero di rifiuti nel settore delle costruzioni
- Trattamenti avanzati per le acque ad uso potabile
- Effettuazione di verifiche di funzionalità per l'ottimizzazione di filiere per il trattamento di acque reflue urbane e industriali
- Trattamento di siti contaminati
Rischio Idraulico
La ricerca del laboratorio è orientata su diversi filoni di indagine, aventi come obiettivo:
- la modellazione della propagazione di onde di sommersione in ambienti naturali e antropizzati per la determinazione delle aree a rischio allagamento
- lo studio dei fenomeni di trasporto solido e di colate detritiche (debris flows) per identificare una metodologia di mappatura del rischio idraulico nei conoidi, con particolare attenzione allo studio dell'impatto di miscugli eterogenei saturi su ostacoli e alla segregazione nel moto di correnti granulari sature
- verifica del funzionamento di scarichi di dighe
Per maggiori informazioni, consultare il sito del laboratorio: http://www-3.unipv.it/webidra/laboratori/6_risidra.htm
Video 1: alluvione di Roma
Video 2, 3 e 4: modello in scala 1:30 di un sifone Heyn della diga di Bric Zerbino
Ingegneria Strutturale e Geotecnica
Ingegneria Geotecnica
Il laboratorio si occupa delle problematiche tipiche dell’ingegneria geotecnica, della geotecnica sismica e della sismologia applicata all’ingegneria.
Ingegneria Strutturale
Il laboratorio si occupa delle problematiche strutturali delle costruzioni civili, industriali e delle opere infrastrutturali.
Ingegneria Sismica
Il laboratorio affronta i vari aspetti legati alla risposta sismica delle costruzioni nuove ed esistenti, sia alla scala della singola opera sia nell’ottica della valutazione e riduzione del rischio territoriale.
Valutazione e consolidamento degli edifici esistenti
Il lbaoratorio affronta le tematiche relative al costruito esistente, alle sue vulnerabilità e alle strategie per migliorarne la sicurezza.
Meccanica Computazionale e Materiali Avanzati
Il Gruppo di Meccanica Computazionale e Materiali Avanzati del Dipartimento di Ingegneria Civile e Architettura rappresenta una realtà di ricerca di rilievo a
livello sia nazionale sia internazionale, attiva in vari campi di applicazione, molti dei quali di grande interesse nell'ambito dell'Ingegneria Civile.
All'interno del gruppo sono presenti diversi laboratori di ricerca, dove vengono portate avanti svariate tesi di Laurea Magistrale e/o Dottorato. Nel seguito, sono
brevemente introdotti quelli di maggior rilievo per la Laurea Magistrale in Ingegneria Civile.
Per maggiori informazioni, consultare il sito del laboratorio: www-2.unipv.it/compmech
Nume-Lab (Laboratorio di Simulazione Numerica)
Oltre a una serie di personal computer dalle elevate prestazioni, il laboratorio può contare su un cluster di calcolo e su un server HPC. Il cluster è composto da un nodo di login e da quattro nodi di calcolo. Il nodo di login è un DELL R820 con 4 Intel Xeon E5¬4620, 252Gb di RAM e 10Tb di memoria di massa. I quattro nodi di calcolo del cluster sono dei DELL R815 con 4 AMD Opteron 6272 e 252Gb di RAM. In totale i 4 nodi possono contare su 256 cores. Il server HPC consiste in un DELL R810 con 4 Intel Xeon E7540 e 66GB di RAM. La potenza di calcolo del Nume-Lab permette di effettuare simulazioni numeriche avanzate utilizzando codici di calcolo di stato dell'arte.
Mate-Lab (Laboratorio Materiali)
Il laboratorio è concepito per caratterizzare le proprietà meccaniche di una vasta varietà di materiali (dalla gomma ai bio-materiali, passando per le leghe metalliche). Il laboratorio si avvale di una macchina a trazione uniassiale MTS Insight 10KN equipaggiata anche con videoestensometro digitale e camera termica.
Proto-Lab (Laboratorio di Prototipazione Rapida)
Il laboratorio nasce dalla volontà di far ricerca applicativa nel campo della manifattura additiva e di fornire un servizio di prototipazione rapida, capace di realizzare un modello fisico direttamente da un modello CAD virtuale. Il laboratorio è dotato di una stampante Objet 30Pro 3D, in grado di stampare modelli in 7 diversi materiali (4 materiali opachi rigidi, trasparente, ad alta temperatura e materiali simil-polipropilene) e di una seconda stampante LeapFrog Creator a FDM (tecnologia "a filo"), in grado di stampare modelli in vari materiali plastici (ABS, PLA, etc.).
Activ-Lab (Laboratorio Materiali Attivi)
Il nuovo laboratorio Materiali Attivi si pone come obiettivo lo sviluppo di applicazioni basate su materiali attivi innovativi e la caratterizzazione di materiali e dispositivi tramite prove elettro-meccaniche. A tal fine, nell’Activ-Lab vengono elaborate e realizzate strutture per il test di materiali e/o dispositivi. Attenzione particolare è riservato agli attuatori basati su leghe a memoria di forma, materiali capaci di recuperare, a seguito di azioni termiche e/o meccaniche, la forma iniziale anche a dopo aver subito deformazioni significative.
