Dipartimento di Ingegneria Elettrica

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Tematiche

La Sezione di Architettura e Territorio svolge ricerche che riguardano la progettazione architettonica e le tecnologie costruttive, il rilievo e la conoscenza del costruito come premessa indispensabile per la progettazione di restauro, conservazione, valorizzazione (anche sostenibile) e riuso del patrimonio esistente, la pianificazione urbanistica e le indagini conoscitive attraverso la fotogrammetria e la topografia.
Queste ricerche si sviluppano principalmente nell'ambito di laboratori in grado di svolgere anche progettazione e consulenza per enti esterni: il Laboratorio di Geomatica, il Laboratorio di Costruzione del Paesaggio e dell'Architettura (LCPa), il Laboratorio di Scienza e Tecnica per l'Edilizia e la Progettazione (STEP), l'Urban Planning Laboratory (UPLab), Architecture Maker Lab (AML), ChinaLab e il Drawing and Architecture DocumentAtion Lab (DAda Lab).

La Sezione di Idraulica, Ambiente ed Energetica si occupa di studi di carattere teorico e modellistico, di tipo sia numerico sia sperimentale, relativi ai seguenti settori dell'ingegneria civile: fisica tecnica (analisi degli ambienti confinati, controllo ambientale, impianti); fluidodinamica classica (flussi mono- e multi-fase, problemi di interazione) e fluidodinamica biomedica; idrologia (fenomeni idrologici a livello di bacino); idraulica urbana (acquedotti e fognature); ingegneria sanitaria-ambientale (trattamenti delle acque reflue urbane e dei rifiuti liquidi, bonifica dei siti contaminati, gestione e recupero dei rifiuti solidi); modellazione dei processi di inquinamento ambientale (processi di trasporto e trasformazione degli inquinanti); rischio idraulico (fenomeni di propagazione delle piene e trasporto detritico, mappatura del rischio); turbomacchine (fenomeni di flusso e cavitazione nelle pompe).

La Sezione di Strutture e Materiali svolge ricerca di base e applicata nel settore della meccanica delle strutture e dei materiali. I campi d'interesse spaziano dall'ingegneria civile, all'ingegneria industriale, alla biomeccanica, e più in generale a tutti quei settori in cui le strutture e il comportamento meccanico dei materiali costituiscono elementi di particolare rilevanza all'interno di un'applicazione tecnico-scientifica.
Nel settore civile le ricerche vanno dalla progettazione innovativa di materiali e di strutture di nuova concezione, all'analisi dell'affidabilità delle costruzioni e dei sistemi, ottimizzazione strutturale, allo sviluppo di metodi efficaci di progettazione antisismica, al controllo delle vibrazioni, alle problematiche degli edifici esistenti e di tipo storico-monumentale nonché all'interazione struttura-ambiente.
Nel settore industriale applicazioni tipiche riguardano lo studio di strutture non convenzionali, analisi di campi accoppiati (multi-fisica), estensioni della meccanica dei solidi e delle strutture in campo biomeccanico/biomedico, e analisi di MEMS. In particolare in ambito biomeccanico gli argomenti di interesse vanno dalla modellazione dei tessuti biologici, allo studio delle prestazioni sportive e delle tecniche di riabilitazione, all’applicazione di materiali avanzati per la realizzazione di protesi in ambito ortopedico, ortodontico e cardiochirurgico, utilizzando modelli computazionali supportati da validazione sperimentale della fluidodinamica cardiovascolare. Lo studio rigoroso di queste tematiche richiede lo sviluppo di modelli teorici, l'esecuzione di simulazioni numeriche e l'ideazione di idonee prove sperimentali con relativa raccolta dati.
La Sezione è dotata di uno dei più grandi laboratori universitari sperimentali italiani 


Il Dipartimento ha sviluppato l'interesse verso quattro linee di attività dai titoli:

1. Protezione del territorio, delle comunità e dei beni dai rischi naturali e ambientali
2. Conoscenza, conservazione, riuso e valorizzazione sostenibile del patrimonio costruito
3. Modellazione virtuale e manifatturiero additivo (stampante 3d) per materiali avanzati
4. Città sostenibile intelligente

1. Protezione del territorio, delle comunità e dei beni dai rischi naturali e ambientali
Le ricerche attive nell’ambito del Dipartimento sono mirate allo sviluppo di:
1. metodi per la valutazione della pericolosità in ambito sismico, geotecnico, idrogeologico, idrometeorologico, ambientale;
2. metodi di valutazione della vulnerabilità e dell’esposizione di costruzioni, infrastrutture, sistemi urbani, lifelines, beni storico/architettonici;
3. valutazioni di rischio a scala locale, urbana e territoriale;
4. metodi, materiali, tecnologie e opere per la riduzione delle vulnerabilità e del rischio dell’esistente. Progettazione di nuove strutture e infrastrutture efficienti, sostenibili e a rischio controllato;
5. sistemi di rilevamento, misura, monitoraggio;
6. metodi e modelli per la ricostruzione post disastro e per la gestione delle emergenze.

2. Conoscenza, conservazione, riuso e valorizzazione sostenibile del patrimonio costruito
L'intervento sul patrimonio costruito costituisce un ambito di significativo rilievo sia a livello nazionale che internazionale. L'ateneo pavese e il DICAr in particolare possiedono competenze e tradizioni di ricerca mirate sul punto, che possono essere ulteriormente sviluppate e valorizzate in una prospettiva strategica.
Il tema della conservazione, valorizzazione e riuso sostenibili del patrimonio storico costituisce infatti una possibile piattaforma strategica a scala sovra-dipartimentale.
La conservazione sostenibile del patrimonio edilizio è anche una delle azioni strategiche della attuale governance dell'Ateneo, il cui patrimonio immobiliare potrebbe essere considerato quale tessuto sperimentale privilegiato per iniziative di ricerca e sviluppo competitivo nel settore anche in un'ottica più generale relativa al tema della “città universitaria”.

3. Modellazione virtuale e manifatturiero additivo (stampante 3d) per materiali avanzati
L'obiettivo è combinare ricerca (universitaria e industriale) con l'applicazione ed, allo stesso tempo, combinare tre classi di competenze (stampanti 3D, meccanica computazionale, materiali innovativi), che prese in modo distinto già rappresentano notevole interesse tecnologico ed applicativo, ma considerate in modo congiunto, a maggior ragione, possono fornire spunti per nuove conquiste tecnologiche.
Meccanica Computazionale. La meccanica computazionale è la disciplina ingegneristica che prevede l'uso della simulazione virtuale per lo studio di problemi meccanici, ovvero per lo studio di problemi dove sistemi di forze inducono cambi di configurazione dell'oggetto dello studio. L'obiettivo finale è la costruzione di uno strumento virtuale per riprodurre diverse classi di fenomeni fisici, riducendo in modo significativo la necessità di effettuare test sperimentali.
Materiali avanzati. Il focus vuole essere sui materiali caratterizzati da comportamenti o da usi innovativi, possibilmente con elevate prestazioni meccaniche. In fase inziale l'attenzione sarà rivolta a materiali a base polimerica che possano essere poi utilizzati per la stampa 3D, con l'idea di trasferire conoscenze oggi note sui materiali polimerici all'ambito dei materiali utilizzabili attraverso stampa 3D allo scopo di nuovi settori di utilizzo ed applicazione.

4. Città sostenibile intelligente
La città e le molteplici comunità che la abitano costituiscono un sistema complesso la cui gestione efficace richiede una adeguata conoscenza. La soluzione è un sistema costituito da una componente per l'acquisizione dei dati e la loro trasmissione, banche dati capaci di gestire pienamente la componente spaziale e temporale dei dati e capacità di analisi e visualizzazione: un tale sistema viene detto cruscotto.
La finalità del cruscotto è dare supporto alla pianificazione delle politiche relative a sostenibilità ambientale, sicurezza, resilienza, equità e coesione sociale, e consente di monitorarne gli effetti, anche verso il territorio circostante.
Obiettivo primario è promuovere la ricerca riguardante le tecnologie innovative di acquisizione dei dati e le metodologie interdisciplinari per la loro analisi. La città di Pavia sarà usata come dimostratore.