Obiettivi Formativi

Il corso si propone di: - Fornire conoscenze di base sull’analisi statistica e sui criteri di progettazione basati su criteri di affidabilità e sicurezza. - Fornire conoscenze di utilizzare metodi avanzati di calcolo e prove sperimentali per lo studio di problematiche connesse con la sicurezza strutturale. - Fornire la capacità di progettare esperimenti e di raccoglierne e interpretarne i dati, attraverso alcune esercitazioni pratiche di laboratorio. Vengono fornite le competenze per interpretare correttamente ed in modo critico i risultati e per comunicarli in forma sintetica ed esaustiva mediante un corretto linguaggio tecnico. - Fornire capacità di apprendimento necessarie per intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia.  ​​​​​​​

Learning Goals

The course aims to: - Provide basic knowledge on statistical analysis and design based on reliability and safety criteria. - Provide knowledge of advanced numerical methods and experimental tests for the study of problems related to structural safety. - Provide the ability to design experiments and to collect and interpret data, through some laboratory tests. The skills are provided to interpret correctly and critically the results and to communicate them in a concise and exhaustive way using a correct technical language. - Provide learning skills necessary to undertake subsequent studies with a high degree of autonomy.

Metodi didattici

Il corso si sviluppa attraverso lezioni frontali, esercitazioni, prove sperimentali in laboratorio.

Teaching Methods

The course is developed through lectures, classroom exercises, as well as experimental tests in the laboratory.

Prerequisiti

Conoscenze di base di fisica sperimentale.

Prerequisites

Knowledge of the experimental physics.

Verifiche dell'apprendimento

Durante lo svolgimento del corso saranno effettuate lezioni partecipate per verificare l'apprendimento in itinere degli argomenti trattati. Esame orale sugli argomenti trattati nel corso. La verifica dell’apprendimento relativo alla parte sperimentale trattata durante il corso ha lo scopo di valutare che lo studente utilizzi un corretto approccio sulla base della problematica da affrontare.

Assessment

During the course, participated lessons will be carried out to verify the ongoing learning of the topics. Final oral exam. The discussion about the experimental part is aimed to evaluate the applying knowledge and understanding skills related to a specific problem to solve.

Programma del Corso

RICHIAMI DI ANALISI STATISTICA Variabili discrete, variabili continue, media, moda, mediana, misure di dispersione, grandezze affidabilistiche. DISTRIBUZIONI STATISTICHE Normale, log-normale, esponenziale, Weibull, valori estremi. ANALISI DEI DATI Gaussiana, Weibull, carte di probabilità, metodi generali per l'analisi dei dati, metodi per giudicare la bontà dell'analisi. ANALISI DELL'AFFIDABILITÀ DI UN COMPONENTE MECCANICO Come trasformare i dati reperibili sui manuali in valori statistici, algebra delle variabili casuali, la probabilità di rottura. LA PROGETTAZIONE AFFIDABILISTICA Progettare l'affidabilità, analisi delle variabilità, ottimizzazione del progetto, strumenti di progetto. SISTEMI AFFIDABILISTICI Sistemi serie, sistemi parallelo e sistemi riserva. STRUMENTI PER LA QUALITÀ E L'AFFIDABILITÀ DEI SISTEMI Quality function deployment, analisi dei sistemi a blocchi, failure mode and effects analysis (FMEA), albero dei guasti (FTA), worst case analysis. APPLICAZIONI DIDATTICHE Prove sperimentali di flessione su tre punti per provini piani ed analisi statistica dei risultati.

Course Syllabus

STATISTICAL ANALYSIS Discrete variables, continuous variables, mean, mode, median, measures of dispersion, reliability measurements. STATISTICAL DISTRIBUTIONS Normal, log-normal, exponential, Weibull, extreme values. PROBABILITY DISTRIBUTIONS Gaussian and Weibull probability distributions, methods for data analysis, methods for reliability analysis. RELIABILITY ANALYSIS OF A MECHANICAL COMPONENT How to transform the data available in the manuals in statistical values, functions of random variables, failure probability. RELIABILITY-BASED DESIGN Reliability-based design, analysis of variability, design optimization, design tools. RELIABILITY ENHANCEMENT Series systems, parallel systems and backup systems. TOOLS FOR QUALITY AND RELIABILITY OF SYSTEMS Quality function deployment, blocks systems analysis, failure mode and effects analysis (FMEA), fault tree (FTA), worst-case analysis. APPLICATIONS Experimental tests and statistical analysis of results.