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Dottorato di Ricerca in Scienze dell'Ingegneria

Curriculum in Ingegneria dell' Informazione

Gruppi di ricerca

  • Automatica
  • Campi elettromagnetici
  • Elettronica
  • Informatica
  • Telecomunicazioni

Programma

Il programma formativo specifico del curriculum in Ingegneria dell'Informazione sarà; costituito dalla frequenza a corsi di dottorato (offerti dal Dipartimento di Ingegneria in collaborazione con altri atenei vicini o seguiti per via telematica, come previsto da iniziative a livello nazionale quali il Teledottorato) e la partecipazione a seminari specialistici o a cicli di seminari organizzati appositamente per i dottorandi.
Si segnalano a questo proposito le seguenti iniziative che coinvolgeranno gli studenti del curriculum in oggetto:

  • la scuola estiva di Ingegneria dell'Informazione, che si tiene annualmente a Bressanone durante il mese di Luglio, e la nuova analoga iniziativa invernale a Napoli (in Febbraio);
  • la scuola estiva per gli studenti di dottorato in Ingegneria Elettronica che si tiene ogni anno in sedi diverse;
  • il Teledottorato, che prevede la trasmissione via satellite o via connessioni terrestri dedicate di lezioni avanzate tenute in lingua inglese da esperti italiani e stranieri; tali lezioni, a carattere interattivo, saranno diffuse sul territorio nazionale nell'ambito di un progetto che coinvolge il CNIT (Consorzio Interuniversitario Nazionale per le Telecomunicazioni, al quale l'Università di Ferrara è associata) e il MURST.

Nell'ambito di questo curriculum, la formazione che costituisce la base culturale dei Dottori di Ricerca sarà  rivolta a tutte le aree dell'Ingegneria dell'Informazione, e cioè Automatica, Campi Elettromagnetici, Elettronica, Informatica e Telecomunicazioni. I temi di ricerca sui quali potrà svolgersi l'attività di formazione nell'ambito di curriculum in Ingegneria dell'Informazione comprendono, tra l'altro, i seguenti:

  • automazione industriale;
  • teoria e tecnologie del controllo;
  • robotica;
  • logiche fuzzy;
  • fisica, affidabilità  e modellistica dei dispositivi e sistemi elettronici;
  • componenti per microonde;
  • tecniche di progettazione hardware;
  • CAD circuitale e di sistema;
  • sistemi operativi;
  • intelligenza e visione artificiale;
  • reti di calcolatori;
  • collaudo di sistemi integrati;
  • propagazione e antenne;
  • trasmissione numerica su fibra ottica;
  • studio della propagazione ottica e dell'elaborazione ottica dei segnali;
  • sistemi radio mobili;
  • trasmissione numerica e codici;
  • reti di comunicazioni radio e cablate;
  • metodi di accesso e di gestione delle risorse;
  • problematiche legate al protocollo IP e a Internet;
  • applicazioni della teoria del caos alle comunicazioni;
  • compatibilità  elettromagnetica.

Curriculum in Ingegneria Civile

Gruppi di ricerca

Programma

I principali temi di ricerca sui quali potrà  svolgersi l'attività  di formazione nell'ambito del curriculum in Ingegneria Civile sono i seguenti:

Ingegneria Idraulica ed Ambientale

Le problematiche che potranno essere affrontate sono:
Reti di distribuzione di acqua potabile: Problemi connessi alla progettazione: modellistica di rappresentazione delle reti e di simulazione idraulica; tecniche di calibrazione di tipo multiobiettivo; rappresentazione della domanda ai nodi e della sua variabilità  spaziale e temporale, leggi di riscalo in funzione del numero degli abitanti; identificazione di indici locali e globale di funzionamento, di sicurezza, di affidabilità . Problemi connessi alla gestione: regolazione in tempo reale degli organi di controllo della rete con l'obiettivo di raggiungere una gestione ottimale sia in senso economico, sia in senso di qualità  del servizio e nello stesso tempo di riduzione delle perdite (limitazione del cielo piezometrico); tecniche di ricerca e di stima delle perdite; criteri di distretualizzazione delle reti, previsione in tempo reale della domanda idrica a livello distruttuale.
Effetti cliamatici ed antropici sulla frequenza delle piene: Rappresentazione del comportamento probabilistico dei fenomeni di piena massimi annui, sia in termini di picco sia in termini di volumi. Tecniche di regionalizzazione dell'informazione idrologica: problema della definizione di zone omogenee. Ricerca tramite modellistica distribuita e concentrata dell'interazione fra contenuto idrico del suolo, caratteristiche geomorfologiche dei bacini e aspetti climatici (regime delle precipitazioni e dell'evapotraspirazione) e le modalità  di formazione delle piene che influenzano la frequenza ed in particolare il manifestarsi di fenomeni "outliers".
Modellazione numerica della morfodinamica fluviale per alvei di geometria reale: L'attività  di ricerca è incentrata sulla modellazione numerica 2D, alle acque basse, dell'idrodinamica fluviale a fondo mobile applicata a casi in cui il prevalente meccanismo di trasporto è quello al fondo. In particolare lo studio è focalizzato sull'analisi della risposta di sistemi fluviali a possibili cause, di origine naturale od antropica, di perturbazione della configurazione morfodinamica di equilibrio. Particolare attenzione è riservata alla scelta delle condizioni iniziali e delle condizioni al contorno, il cui scopo è quello di riprodurre, con un adeguato grado di attendibilità , le cause di perturbazione sopra menzionate, nonchè alla gestione automatica della transizione attraverso lo stato critico. A tal fine vengono adottati idonei schemi di integrazione numerica; in particolare si presume di impiegare sia schemi alle differenze finite che, eventualmente, ai volumi finiti. Lo studio dei meccanismi che regolano la generazione e lo sviluppo di macroforme di fondo prevede l'utilizzo sia di una portata liquida costante che di portate variabili nel tempo. La verifica dei risultati ottenuti è condotta mediante confronto con dati reperibili in letteratura e con risultati ottenuti a seguito di attività  sperimentale. E' prevista la partecipazione a corsi di carattere nazionale ed internazionale (scuole estive, corsi seminariali intensivi, corsi di dottorato in collaborazione con altre sedi), nonchè la possibilità  di soggiornare all'estero per periodi di tempo compresi tra due e diciotto mesi.

Ingegneria delle Strutture

Il programma formativo, seppure unitario, verrà  articolato in due sottopragrammi corrispondenti ai due settori disciplinari di Scienza delle costruzioni (ICAR 08) e Tecnica delle costruzioni (ICAR 09).
Meccanica delle strutture: Comportamento dei materiali nelle strutture in campo elastico e non; meccanica della frattura, del danno e plasticità ; Stabilità  dell'equilibrio elastico.
Progetto di strutture: Strutture in cemento armato, acciaio; strutture in muratura e legno; utilizzo di materiali innovativi per il recupero di strutture portanti mediante placcaggio e/o fasciatura; interazione suolo struttura; sistemi misti acciacco-calcestruzzo e legno-calcestruzzo.

Ingegneria del Rilevamento

La finalità  è quella di fornire un'alta formazione nelle scienze del rilevamento, con particolare riguardo alle loro applicazioni nei settori di interesse dell'ingegneria civile e ambientale. Non verranno trascurate le potenzialità  applicative in altre discipline in cui si debbano risolvere problemi di posizionamento, rilevamento e modellazione geometrica di oggetti, quali la geologia, l'architettura, l'archeologia e l'ingegneria industriale. La Formazione riguarderà  tanto gli aspetti teorici quanto quelli sperimentali. Questi ultimi riguarderanno principi di funzionamento e modalità  di impiego degli apparati più moderni per il posizionamento e la navigazione, il telerilevamento ed il rilevamento "dei vicini". La preparazione che viene conseguita è tale da consentire sbocchi sia nel settore della ricerca universitaria, sia nel mondo del lavoro.La formazione di base è quella fornita dai corsi di laurea in ingegneria civile e civile-idraulica del vecchio ordinamento e dai corsi di laurea specialistica nelle classi dell'ingegneria civile e ambientale. Il candidato al dottorato dovrà  avere seguito un sufficiente numero di corsi di insegnamento del SSD ICAR/06.

Ingegneria Geotecnica

Le principali tematiche di ricerca sono legate al territorio ferrarese e alla bassa pianura padana e riguardano le infrastrutture viarie di terra e di acqua (strade e canali navigabili), le arginature del Po e dei suoi affluenti, i fenomeni di filtrazione e problemi di sifonamento, i problemi di protezione spondale di strutture a mare, quelli di subsidenza, il consolidamento dei terreni per la conservazione del patrimonio artistico ed architettonico, soprattutto mediante tecniche a ridotto impatto ambientale. Queste problematiche sono sentite dalle amministrazioni locali, dagli organismi che operano nel settore della protezione e difesa del territorio, ma anche dalle imprese che operano in questi settori (come mostra la borsa di studio erogata da Officine Maccaferri S.p.A. per il 18° ciclo). In questo contesto si punterà  alla formazione di figure professionali esperte sia su temi di ricerca geotecnica avanzata sia su problematiche "locali".La prima parte del percorso formativo, prevede la formazione delle basi di conoscenza geotecnica da sviluppare attraverso seminari tenuti dai Docenti del Collegio, corsi formativi sviluppati da Scuole prestigiose (dottorati Internazionali di Ingegneria Geotecnica di Roma 'La Sapienza' e Politecnico di Torino) e soggiorni di studio all'estero. La seconda parte del percorso formativo è dedicata allo sviluppo di una tesi di dottorato in uno dei temi succitati, che prevede tra l'altro lo sviluppo di temi di ricerca geotecnica avanzata e un periodo di lavoro all'estero, per chi è orientato verso il settore della ricerca universitaria, oppure lo sviluppo di tesi più applicative che prevedano stages presso istituzioni, società  e enti esterni, per chi è orientato verso la professione.

Caratterizzazione acustica delle strutture e dei materiali

Studio delle proprietà  fonoassorbenti, resistenza al flusso, rigidità  dinamica di materiali porosi e/o resilienti; studio delle proprietà  fonoisolanti dei componenti degli edifici e degli edifici.

Acustica dei Teatri

Qualificazione acustica dei Teatri d'Opera; bilanciamento tra cantanti e orchestra; studio su modelli in scala.

Progettazione edile

Il programma formativo è articolato in due sottosettori:Progetti per il recupero di architettura storica e consolidata: Analisi dei più recenti esempi di recupero in città  storiche europee; comparazione di metodi di intervento in relazione ai materiali, tecniche e tipologie costruttive; elaborazione di un codice architettonico per il recupero di manufatti in ambito culturale europeo.Tipologie edilizie residenziali in relazione allo sviluppo di nuove tecnologie di comunicazione: Analisi dell'impatto delle nuove tecnologie di comunicazione sul sistema residenziale: applicazioni del tele-lavoro e possibili sviluppi di nuove tipologie insediative; classificazione delle più recenti esperienze in Europa e negli Stati Uniti; confronto metodologico in vista di procedura di progettazione integrata.Dopo un'opportuna fase di apprendimento, caratterizzata da partecipazione a seminari specialistici, tenuti anche da docenti esterni al Collegio (invitati secondo una pianificazione definita ad inizio anno), le finalità  sopra elencate saranno raggiunte coinvolgendo direttamente i dottorandi nelle attività  di ricerca presenti presso il Dipartimento di Ingegneria dell'Università  di Ferrara. I dottorandi verranno inoltre inviati all'estero, presso Università  e/o Centri di ricerca, per approfondire la specializzazione in specifici settori di ricerca.

Curriculum in Ingegneria Industriale

Gruppi di ricerca

  • Fisica tecnica
  • Materiali polimerici e compositi
  • Metallurgia
  • Costruzione di macchine
  • Macchine e sistemi energetici
  • Meccanica delle macchine e delle vibrazioni
  • Tecnologia

Programma

I principali temi di ricerca sui quali potrà  svolgersi l'attività  di formazione nell'ambito del curriculum in Ingegneria Industriale sono i seguenti:

Progettazione funzionale delle macchine

Il programma formativo potrà  riguardare i seguenti argomenti didattico-scientifici:
Comportamento dinamico e vibratorio dei sistemi meccanici: sviluppo e validazione di modelli per la simulazione del comportamento cinetoelastodinamico di sistemi meccanici da impiegare nell'ottimizzazione funzionale e nella diagnostica dei malfunzionamenti; sviluppo e validazione sperimentale di tecniche avanzate per il monitoraggio e la diagnostica di componenti meccanici, basate sull'analisi sperimentale delle vibrazioni.
Modellazione cinematica, l'analisi e la sintesi di meccanismi spaziali: messa a punto di metodi per l'analisi e la sintesi di meccanismi spaziali impiegati in macchine automatiche e robot industriali ed identificazione di nuovi meccanismi spaziali paralleli per macchine automatiche e robot industriali; studio e modellazione delle articolazioni del corpo umano, con lo scopo di fornire strumenti utili al progetto delle protesi ed alla ricostruzione post-traumatica delle articolazioni.

Materiali metallici e compositi a matrice metallica: proprietà  microstrutturali e meccaniche, trattamenti ed impiego

Studio delle caratteristiche microstrutturali dei materiali metallici, tradizionali ed innovativi, indotte dai processi di produzione, dai trattamenti termici e meccanici, dai processi di saldatura ed analisi delle correlazioni con il comportamento in esercizio; studio di trattamenti e rivestimenti superficiali ai fini di incrementare la resistenza ad usura, fatica e corrosione di leghe metalliche. Scelta dei materiali più idonei, dei metodi di controllo e di collaudo per garantire una adeguata qualità  dei componenti meccanici.

Pianificazione ed analisi di processi di lavorazione

Simulazione fisica e numerica di processi di lavorazione per deformazione plastica; applicazione di tecniche di intelligenza artificiale alla pianificazione di processo nelle lavorazioni per deformazione plastica; analisi e riprogettazione di prodotti realizzati mediante sequenze di assemblaggio.

Analisi strutturale convenzionale ed assistita da calcolatore di componenti meccanici ed organi di macchine

Studio della resistenza meccanica per il dimensionamento e la verifica di componenti strutturali in condizioni di esercizio con particolare riguardo alla resistenza a fatica di elementi e giunzioni; applicazione della meccanica delle frattura alla valutazione della resistenza residua di elementi strutturali danneggiati.

Analisi di sistemi energetici a fini diagnostici

Sviluppo di tecniche per l'analisi dello stato di funzionamento di sistemi energetici e loro componenti a fini diagnostici; Sviluppo di tecniche per la rilevazione e l'isolamento dei guasti ai sensori di misura e controllo delle macchine;Modellizzazione dinamica di sistemi energetici e loro componenti finalizzata allo studio del comportamento in transitorio e ad analisi diagnostiche; Sviluppo di tecniche per il miglioramento dell'affidabilità  delle misure;Studio teorico e sperimentale finalizzato all'individuazione di correlazioni fra riduzione delle prestazioni e tipologia ed entità  dei guasti sui componenti di turbogas.

Fisica tecnica industriale

Il tema di ricerca riguarda l'analisi termofluidodinamica di sistemi energetici con metodologie avanzate.