Francesco Ubertini
Mi occupo di Scienza delle Costruzioni e di Meccanica delle strutture, con contributi teorici e applicati in numerosi ambiti dell’Ingegneria.
La mia ricerca condotta negli anni ha riguardato principalmente le seguenti tematiche:
- modellazione numerica e analisi strutturale con un ampio spettro di applicazioni,
- monitoraggio e diagnostica strutturale,
- strutture storiche e archeologiche,
- strutture intelligenti e materiali innovativi.
Le collaborazioni, gli anni di studio e di ricerca, mi hanno portato a prendere parte, con diversi ruoli, ai seguenti progetti.
2014-2016: CTNFI – Cluster Tecnologico Nazionale Fabbrica Intelligente, Smart manufacturing, coordinatore Unibo e responsabile di OR.
Il progetto intende utilizzare le tecnologie digitali a supporto del manufacturing, per permettere alle aziende manifatturiere di essere più competitive, produttive e reattive nel loro mercato. A questo fine, con il contributo di importanti partner industriali, il progetto svilupperà nuovi sistemi di pianificazione e monitoraggio produttivo per: ottimizzare l’uso di risorse ed energia, trovare nuove soluzioni manifatturiere per la manutenzione, sviluppare nuove metodologie per la prototipazione virtuale di prodotti e processi produttivi.
2014-2016: RIGERS – Rigenerazione della città: edifici e reti intelligenti, partecipante, bando nazionale Smart Cities and Communities.
RIGERS intende sviluppare un sistema integrato di rigenerazione di edifici e reti con l’obiettivo di aumentare il benessere e la qualità della vita dei cittadini proponendo un approccio multi obiettivo (energetico, ambientale, funzionale, sismico) che utilizza l’ICT come strumento per dare una risposta ai bisogni concreti della città. Bologna è la città pilota del progetto, che vedrà il coinvolgimento di un ambito urbano sul quale sperimentare un’applicazione completa per la rigenerazione del patrimonio costruito (edifici e reti), sostenibile sotto il profilo ambientale, sociale ed economico.
2013-2016: Modelli ed algoritmi per l’analisi non lineare delle strutture e la validazione di regole di progettazione a base prestazionale, coordinatore Unibo, PRIN 2010-11.
Il progetto ha l’obiettivo di sviluppare nuovi strumenti di calcolo che abbinino semplicità di impiego a buone capacità predittive per l’analisi di sistemi strutturali realizzati mediante travi in acciaio a parete sottile. In particolare valuta la loro applicazione all’analisi dei nuovi sistemi di copertura ad elevato isolamento termico e individua raccomandazioni normative tese a colmare alcune lacune del quadro normativo vigente.
2013-2015: KISADAMA – Kinetic of salt crystallization and mechanical damage in historic masonry [www.kisadama.eu], partecipante, JPI Cultural Heritage.
Il progetto ha come oggetto le costruzioni storiche in muratura e verte sullo studio dei fenomeni di degrado meccanico indotti dall’ambiente circostante. In particolare, la cristallizzazione di sali è uno dei meccanismi di danneggiamento più insidiosi, il cui effetto tende a essere amplificato a causa del cambiamento climatico e dell’inquinamento. L’obiettivo del progetto è lo sviluppo di strumenti predittivi, efficaci e utili dal punto di vista tecnico, per l’analisi di tale fenomeno a diverse scale.
2012-2013: Robotraining, coordinatore, Accordo MI.S.E.-ICE-CRUI – Attuazione 2010
ROBOTRAINER è un progetto di ricerca applicata interdisciplinare, sviluppato a partire dall’idea di una coppia di studenti universitari, che ha riguardato la realizzazione di un prototipo preindustriale di attrezzature sportive e riabilitative in grado di assecondare combinazioni di movimenti del corpo umano ed è stato proposto come soluzione innovativa per palestre e ospedali.
2011-2015: SARISTU – Smart intelligent aircraft structures [www.saristu.eu], partecipante, 7° Programma Quadro dell’Unione Europea, AAT.2011.
SARISTU è un progetto di livello L2 del 7° Programma Quadro in ambito aeronautico che coinvolge 64 partner da 16 paesi. L’obiettivo principale è la riduzione del peso e dei costi operativi dei grandi aeroplani, nonché il miglioramento delle loro prestazioni aerodinamiche.
2010-2014: 3ENCULT – Efficient energy for EU cultural heritage [www.3encult.eu], coordinatore Unibo, 7° Programma Quadro dell’Unione Europea, ENV.2010.
3ENCULT mira a colmare il distacco tra il tema della tutela del patrimonio culturale, rappresentato da edifici storici e monumentali, e il tema dell’efficienza energetica e del comfort. L’obiettivo è quello di mostrare come sia percorribile ridurre di un fattore da 4 a 10 il fabbisogno in termini energetici.
2010-2014: ITALICI – Innovation and tradition for the technological advancement of bricks and the internationalization of the italian heritage, partecipante, bando nazionale Industria 2015
ITALICI propone innovazioni di processo e di prodotto per conferire al mattone, e parallelamente ai leganti con esso impiegati e ai sistemi costruttivi realizzati, specifiche caratteristiche atte a ridurre i consumi energetici e migliorare la sicurezza sismica, oltre che a rispondere ai più esigenti standard di rispetto dell’ambiente e benessere negli spazi confinati.
2008-2011: SMooHS – Smart monitoring of historic structures [www.smoohs.eu], coordinatore Unibo, 7° Programma Quadro dell’Unione Europea, ENV.2007.
Scopo del progetto è lo sviluppo di sistemi di monitoraggio intelligente di strutture storiche che, abbinando tecnologia wireless e sensori avanzati, risultino poco invasivi e consentano il controllo di molti parametri significativi, quali temperatura, umidità, emissioni acustiche, vibrazioni, apertura di fessure o attacchi chimici. Un sistema integrato di rielaborazione di queste informazioni, basato su un software open source che può essere costantemente aggiornato ed espanso per le esigenze future, permette di individuare situazioni critiche e allertare in tempo reale i proprietari e i responsabili della conservazione delle strutture stesse.
2008-2010: Affidabilità dell’analisi computazionale di strutture, coordinatore Unibo, PRIN 2007.
Lo sviluppo di tecniche di calcolo sempre più potenti e le richieste delle nuove normative sempre più stringenti spingono gli analisti delle strutture a eseguire simulazioni numeriche di complessità crescente. È forte pertanto l’esigenza di disporre di strumenti semplici ed efficaci, che guidino il professionista nella valutazione dell’affidabilità della simulazione condotta. In questo panorama, il progetto di ricerca è volto alla messa a punto di strumenti efficaci per stimare l’errore introdotto nella soluzione numerica di problemi strutturali non lineari in regime sia statico che dinamico.
2006-2008: Dal rilievo all’analisi strutturale di costruzioni romane nell’area vesuviana, coordinatore Unibo, PRIN 2005.
È un progetto di ricerca multidisciplinare il cui obiettivo è l’integrazione di diverse tecniche d’indagine, dal rilievo topografico e fotogrammetrico, alla sperimentazione non distruttiva dei materiali, fino alla modellazione e analisi strutturale, per lo studio delle costruzioni murarie antiche site nei parchi archeologici di Ercolano e Pompei. L’integrazione dei prodotti delle varie tecniche d’indagine costituisce una piattaforma polivalente di dati, di elevato valore descrittivo e di immediata fruibilità, utile per interventi di restauro e valorizzazione.
2004-2006: Patrimonio storico-monumentale: modellazione e identificazione stocastica di danno e rischio, partecipante, PRIN 2004.
Il progetto di ricerca riguarda lo sviluppo e l’applicazione di tecnologie innovative, distribuite e a basso costo, per il monitoraggio e il controllo del patrimonio storico-monumentale con l’obiettivo di identificare i livelli di danneggiamento delle strutture e di supportare strategie di valutazione del rischio.
2003-2005: Identificazione dinamica delle costanti elastiche di materiali fibro-rinforzati mediante l’impiego di metodi statistici bayesiani e di tecniche di ottimizzazione, partecipante, PRIN 2003.
I materiali compositi sono impiegati intensivamente nell’industria meccanica e in quella aerospaziale, come pure nell’ingegneria civile. Presupposto essenziale per la progettazione e l’affidabilità delle strutture realizzate in materiale composito è l’accurata conoscenza delle proprietà meccaniche del materiale impiegato. In tale contesto, il progetto di ricerca ha come obiettivo la messa a punto di efficaci tecniche di stima delle proprietà meccaniche di materiali compositi fibro-rinforzati per mezzo di tecniche di identificazione dinamica e metodi statistici.
2001-2004: Modellazione e analisi nel controllo di continui strutturali in campo dinamico, coordinatore Unibo, PRIN 2001.
Il progetto di ricerca riguarda la modellazione e l’analisi dei continui con struttura e dei problemi di elasticità accoppiata, aspetti importanti per la messa a punto di dispositivi efficaci per il controllo delle vibrazioni. Infatti, i continui con struttura costituiscono un riferimento teorico per la modellazione di elementi strutturali e di dispositivi progettati con finalità di controllo delle vibrazioni. D’altra parte, l’accoppiamento elettroelastico e termoelastico costituiscono aspetti peculiari del comportamento di alcuni materiali impiegati nella realizzazione di dispositivi di controllo.