Concorso di ammissione 36° ciclo


Specifiche economiche

Specifiche economiche approvate dal Senato Accademico complessive per il corso

Borse Consorzi Enti Posti
5 4 0 12

Borse finanziate da Enti Esterni
Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale4 borse

Tematiche definite per le borse finanziate da Enti Esterni

COMPLESSIVA PER IL CORSO

- DIMA: Simulazione numerica delle fasi di separazione degli stadi di un lanciatore
Ente finanziatore: Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale
L'attivita' di ricerca riguarda lo sviluppo e la valutazione di metodi numerici per la simulazione fluidodinamica attorno ad un lanciatore spaziale durante la separazione di uno stadio. Questo problema rientra nella categoria piu' generale della simulazione numerica dei flussi attorno a corpi che subiscono variazioni di forma con cambiamenti di topologia. La soluzione numerica di questa classe di problemi richiede che il solutore fluidodinamico abbia una autonoma capacita' di modificare la griglia computazionale durante la simulazione. Le tecniche di tipo Overset che oggi sono implementate nei codici commerciale dovrebbero essere in grado di trattare questa classe di problemi. Accanto a alle tecniche overset presenti nei solutori di tipo commerciale esistono delle tecniche alternative che possono essere sviluppate ed implementate in solutori "in-house". L'efficacia di tutte queste tecniche deve essere valutata rispetto allo specifico problema della separazione di stadi. Questa attivita' e' stata finanziata dall'Agenzia Spaziale Italiana e, pertanto, l'attivita' avra' come scopo finale la simulazione fluidodinamica del lanciatore VEGA durante la separazione degli stadi.

- Numerical simulation of the stage separation of a space launcher
The research activity concerns the development and evaluation of numerical methods for fluid dynamics simulation around a space launcher during the stage separation. This problem falls into the more general category of numerical simulation of flows around bodies that undergo shape alterations with topology changes. The numerical solution of this class of problems requires that the fluid dynamic solver possesses an autonomous ability to modify the computational grid during the simulation. Overset techniques that are implemented today in commercial codes should be able to deal with this class of problems. In addition to the overset techniques of commercial solvers, there are alternative techniques that can be developed and implemented in "in-house" solvers. The effectiveness of all these techniques must be assessed against the specific problem of the stage separation. This activity is financed by the Italian Space Agency and, therefore, the activity will focused on the fluid dynamic simulation of the VEGA launcher during the stage separations.

COMPLESSIVA PER IL CORSO

- DIMA: Analisi e ricostruzione accurata della traiettoria "best-estimated" di un veicolo di lancio
Ente finanziatore: Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale
L'attività sarà principalmente dedicata allo studio, modellizzazione e analisi/ricostruzione della traiettoria “best-estimated” di un veicolo di lancio multi-stadio (fino a 4 stadi) . La ricerca prevede lo sviluppo di un modello teorico-numerico per l'analisi e la ricostruzione della traiettoria mediante la simulazione numerica e l'analisi dei dati di volo. Saranno analizzate e applicate tecniche di stima/identificazione, anche con l'obiettivo di migliorare l'accuratezza e l'affidabilità dei modelli matematici del lanciatore, per la simulazione, l'analisi della stabilità e la sintesi e validazione dei sistemi di controllo. La ricerca sarà condotta nell'ambito di un programma di ricerca con l'Agenzia Spaziale Italiana (ASI) per l'applicazione delle metodologie sviluppate al lanciatore Vega e alle sue evoluzioni.

- Accurate analysis and reconstruction of the "best-estimated" trajectory of a launch vehicle
The research activities aim at investigating the modeling and analysis or rebuilding of the "best-estimated" trajectory of a multi-stage launch vehicle (up to four stages). The foreseen activity will be based on the development of a theoretical/numerical model for trajectory analysis and rebuilding from numerical simulation and flight data analysis. Estimation/filtering techniques will be analyzed and applied to get more accurate and reliable mathematical models for the purpose of simulation, stability analysis, and control system design and evaluation.The research will be carried out within a research agreement with Italian Space Agency in the framework of dynamics and control of present and future evolution of the Vega launcher.

COMPLESSIVA PER IL CORSO

- DIMA: Caratterizzazione del comportamento di propellenti criogenici in serbatoi
Ente finanziatore: Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale
L'attività di ricerca prevede lo studio del comportamento di propellenti criogenici all'interno di serbatoi di stadi superiori di lanciatori, con particolare interesse verso la combinazione di propellenti ossigeno-metano da impiegare sul lanciatore VEGA-E. Lo studio prevede lo sviluppo di metodologie per la realizzazione di simulazioni numeriche in grado di descrivere i complessi fenomeni fisici che avvengono all'interno del serbatoio e che richiedono la necessità di modellizzare la stratificazione termica del propellente criogenico al fine di stimare correttamente il rateo di evaporazione e la conseguente pressurizzazione del serbatoio. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio degli effetti della tensione superficiale e alla dinamica dell'interfaccia liquido/vapore in condizioni di microgravità, allo scopo di caratterizzare il fenomeno dello sloshing.

- Characterisation of the behaviour of cryogenic propellants in tanks
The research activities aim at investigating the behavior of cryogenic propellants inside upper stage tanks of launchers, with special interest in the combination of oxygen-methane propellants to be used on the VEGA-E launcher. The study foresees the realization of CFD simulations to describe the complex physical phenomena occurring inside the tank and that require to accurately modeling the thermal stratification of the cryogenic propellant to estimate the evaporation rate and subsequent pressurization of the tank. Emphasis will be also given to the study of the effect of surface tension and to the dynamics of the liquid/gas interface under microgravity conditions, in order to characterize the sloshing phenomenon.

COMPLESSIVA PER IL CORSO

- DIMA: Sistemi di determinazione e controllo orbitale di sonde lunari o planetarie
Ente finanziatore: Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale
Il progetto di ricerca di dottorato di ricerca verterà primariamente sul tema della determinazione orbitale di una costellazione di satelliti in orbita lunare o planetaria. Verranno trattati i due aspetti principali riguardanti la navigazione dei satelliti formanti la costellazione: 1. Determinazione dell'orbita, che include la stima e la previsione della posizione e della velocità dei veicoli spaziali; 2. Controllo della traiettoria di volo, modellizzando i sistemi propulsivi di cui i veicoli spaziali sono equipaggiati. Le attività comprenderanno simulazioni riguardanti la fase di progettazione della missione. l candidato utilizzerà, al variare delle diverse fasi della missione, strumenti software e tecniche di analisi per la propagazione e l'ottimizzazione delle traiettorie e per la simulazione delle capacità di guida, di controllo dell'assetto e di manovra dei veicoli spaziali. Verrà anche trattato il tema dell’Intersatellite Link tra due o più satelliti, investigandone le problematiche e le possibili applicazioni. Il candidato analizzerà le possibilità offerte dall’Intersatellite Link non solamente nel fornire navigazione relativa e scambi di dati tra coppie di satelliti, ma anche in altri ambiti come ad esempio la mappatura dei campi gravitazionali e la valutazione dei disturbi nella propagazione di un segnale radio. Parte delle attività verrà svolta presso Argotec, azienda aerospaziale italiana che si occupa di ricerca, innovazione e sviluppo, nella sede di Torino.

- Orbital determination and control systems of lunar or planetary probes
The PhD research project will focus primarily on the issue of the orbit determination of a constellation of satellites in lunar or planetary orbit. The two main aspects concerning the navigation of the constellation satellites will be discussed: 1. Determination of the orbit, which includes estimating and predicting the spacecraft state; 2. Control of the flight path, modeling the propulsion systems with which spacecraft are equipped. Activities will include simulations regarding the mission design phase. As the various phases of the mission vary, the candidate will use software tools and analysis techniques for the propagation and optimization of the trajectories and for the simulation of the orbital and attitude control capabilities of spacecraft. The issue of the intersatellite link between two or more satellites will also be discussed, investigating their problems and possible applications. The candidate will analyze the possibilities offered by the intersatellite link not only in providing relative navigation and data exchange between pairs of satellites, but also in other areas such as the mapping of gravitational fields and the evaluation of disturbances in the propagation of the radio signal. Part of the activities will be carried out at Argotec, an innovative Italian aerospace company, in the Turin office.

COMPLESSIVA PER IL CORSO

- Nessuna tematica specifica
Ente finanziatore:

Il candidato sceglierà una tematica in fase di presentazione della candidatura on line


Procedura concorsuale

Valutazione titoli Titoli e progetto verranno valutati secondo la seguente griglia di valutazione:
1. Titoli (max 40 punti)
1.1 Curriculum studiorum (max 32 punti)
1.1.1 Per gli studenti già laureati al momento della valutazione dei titoli, si considera il voto di laurea (magistrale, specialistica o a ciclo unico)
1.1.2 Per gli studenti che discuteranno la tesi dopo la valutazione dei titoli, si prenderà in considerazione la media dei voti conseguiti nei corsi sostenuti nella laurea magistrale
1.2. Altri Titoli (max 8 punti)
1.2.1 Pubblicazioni su rivista (max 3 punti per prodotto )
1.2.2 Pubblicazioni a conferenze (max 1 punto per prodotto)
1.2.3 Pubblicazioni su libri (max 2 punti per prodotto)
1.2.4 Esperienze di ricerca (max 3 punti)
1.2.5 Percorso di Eccellenza: 2 punti
2. Progetto (max 20 punti)
Ai fini della selezione per il dottorato di ricerca, il candidato dovrà presentare un progetto che possa far valutare la propensione del candidato alla ricerca e la sua capacità di progettare e organizzare in autonomia le diverse fasi del progetto. Il progetto non dovrà superare la lunghezza massima di 12000 caratteri (spazi inclusi). Il progetto presentato ai fini concorsuali non costituisce obbligo, per i candidati ammessi, nello svolgimento dell’attività di ricerca nel corso del dottorato.
In particolare verranno valutati:
Conoscenza dello stato dell’arte (5 punti)
Originalità e contenuto innovativo (5 punti)
Chiarezza e completezza dell’esposizione degli obiettivi, delle metodologie e dei potenziali risultati (5 punti)
Pertinenza del progetto con gli obiettivi formativi del dottorato (5 punti)

Prova orale Alla prova orale vengono ammessi i candidati che nel complesso della valutazione dei titoli e del progetto abbiano conseguito la votazione di almeno 36/60.
Durante la prova orale verranno verificate le conoscenze di base e due settori disciplinari scelti dal candidato tra i cinque proposti (cfr sillabus) (max 40 punti).
La Commissione valuterà inoltre le motivazioni, gli interessi e l’attitudine alla ricerca, attraverso la discussione del progetto di ricerca e dell’attività pregressa (max 20 punti).
La prova orale si intende superata se il candidato ha ottenuto la votazione di 42/60.
Il punteggio minimo complessivo per l’ammissione al dottorato di ricerca è di 78/120.
lingua ITALIANO
INGLESE


Informazioni e recapiti I candidati possano far riferimento per informazioni o richieste specifiche a: Paola Grasso, Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale, posta elettronica: paola.grasso@uniroma1.it, telefono: 06 44585248 Applicants may refer for specific information or requests to: Paola Grasso, Department of Mechanical and Aerospace Engineering; e-mail: paola.grasso@uniroma1.it ; phone: 06 44585248
Eventuali ulteriori informazioni Ai fini della selezione per il dottorato di ricerca, il candidato dovrà presentare titoli e un progetto di ricerca.
I titoli che verranno considerati per la selezione sono i seguenti:
1) Titolo di Diploma di Laurea Magistrale con specificazione del voto di laurea conseguito se il candidato risulta laureato alla data della scadenza del bando
2) Auto-certificazione con indicazione della media dei voti degli esami sostenuti alla data della scadenza del bando
3) Lista delle pubblicazioni
4) Esperienze lavorative inerenti attività di ricerca.
Il candidato dovrà presentare un progetto che possa far valutare la propensione del candidato alla ricerca e la sua capacità di progettare e organizzare in autonomia le diverse fasi del progetto. Il progetto non dovrà superare la lunghezza massima di 12000 caratteri (spazi inclusi).

Curriculum studiorum

data e voto di laurea (obbligatorio)
elenco degli esami sostenuti per la laurea MAGISTRALE e relative votazioni (obbligatorio)
data e voto della laurea TRIENNALE
elenco cronologico di Borse di studio, Assegni di ricerca (et similia) percepiti
Diplomi/certificati di conoscenza lingue estere
Diplomi/attestati di partecipazione di corsi universitari post-lauream
Attestati di partecipazione a gruppi di ricerca
Attestati di partecipazione a stage
Altri riconoscimenti (p. es.: premiazione in concorsi, seconda laurea)
Conoscenze informatiche
Riassunto della tesi di laurea
interessi scientifici e motivazioni
Pubblicazioni

Ulteriore documentazione richiesta ai candidati

§ progetto di ricerca (research project)
obbligatorio, da caricare entro 23/07/2020

§ prima lettera di presentazione (a cura di un docente)
obbligatorio, la lettera dovrà essere caricata dal docente sull'apposita piattaforma entro i 14 gg successivi alla chiusura del bando

§ elenco delle pubblicazioni
non obbligatorio, da caricare entro 23/07/2020

§ pubblicazioni (un pdf per ciascuna)
non obbligatorio, da caricare entro 23/07/2020

Competenza linguistica richiesta ai candidati

Il candidato dovrà obbligatoriamente conoscere le seguenti lingue:
INGLESE

Diario delle prove concorsuali

Valutazione titoli
giorno14/09/2020
notenon indicato
pubblicazione sull'alboSI
pubblicazione sul sito internetSI
indirizzo del sitohttps://phd.uniroma1.it/web/INGEGNERIA-AERONAUTICA-E-SPAZIALE_nD3556_IT.aspx
giorno della pubblicazione18/09/2020
info e recapitipaola.grasso@uniroma1.it

Prova orale
giorno21/09/2020
notenon indicato
ora09:00
aulaAula Didattica Palazzina E ovvero Riunione Telematica tramite Google Meet
indirizzoVia Eudossiana 18, 00186 Roma
pubblicazione sull'alboSI
pubblicazione sul sito internetSI
indirizzo del sitohttps://phd.uniroma1.it/web/INGEGNERIA-AERONAUTICA-E-SPAZIALE_nD3556_IT.aspx
giorno della pubblicazione25/09/2020
info e recapitipaola.grasso@uniorma1.it

Griglia di valutazione

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note:SYLLABUS COMMON TOPICS: These topics are mandatory to all candidates. MATHEMATICS AND NUMERICAL METHODS Trigonometry: trigonometric functions, Pythagorean identities, angle transformation formulae, Euler's formula. Complex number and analytic functions. Analytical Geometry: coordinates, equations and curves, distance and angle, intersection of geometric objects, tangent and normal, coordinate transformation. Calculus: limits and continuity; differential calculus; integral calculus, series, partial and directional derivatives; vector-valued functions; definite and improper integrals; line integrals; surface integrals; multidimensional integrals; differential operators: gradient, divergence and curl, vector identities. theorems of Stokes, Gauss and Green. Linear algebra: matrix algebra, linear systems of equations, eigenvalues and eigenvectors. Ordinary differential equations: first order linear and nonlinear equations; systems of linear differential equations; higher order linear ODEs with constant coefficients, Cauchy and Euler equations, initial and boundary value problems. Numerical methods: root finding of linear and nonlinear algebraic equations, numerical quadrature; unconstrained optimization methods. PHYSICS AND ANALYTICAL MECHANICS Physical quantities, units, and scientific method. Measurement, probability, errors. Dynamics of point particles, systems, and rigid bodies. Newton’s laws of motion, cardinal equations, conservation laws. Macroscopic systems and the laws of thermodynamics: Temperature and heat, First and Second Law of Thermodynamics. Gravitational and electromagnetic fields. Waves and vibrations: Oscillations, wave propagation. PROGRAMMING LANGUAGE The candidate should have a working experience with at least one of the following programming languages: ForTran, C Programming, C++ Programming, Mathematica, MATLAB, Python SPECIFIC TOPICS: Each candidate should select two topics for the oral test among those in the following lists. AERODYNAMICS Laminar and turbulent flows Compressible flows: fluid compressibility, sound speed, Mach number. One-Dimensional Compressible Flow with Area Change, Friction, and Heat Normal and Oblique Shock Waves Airfoils and wings: Classification of airfoils, aerodynamic characteristics, Kutta Joukowski theorem; lift generation; wing theory; induced drag. AEROSPACE STRUCTURES Aeronautical and Space mechanical and thermal environments. Mechanical constitutive laws of isotropic and anisotropic materials. Beam (1D), plates, and shells (2D) theories. Semi-monocoque structures. Theoretical foundation and numerical issues on Finite Element analysis. Structural dynamics of continuous and discretized systems FLIGHT DYNAMICS Prediction of aircraft performance Aircraft modelling Static stability and control Dynamics of aircraft motion and response to controls Basic methods for aircraft closed-loop control PROPULSION Thermodynamic cycle analysis in aeronautical and space engines Thrust and performance parameters of aeronautical and space engines Air intakes in aeronautical engines Nozzles in aeronautical and space engines Combustion chambers of aeronautical engines Thrust chambers of space engines Elementary theory of turbomachinery ORBITAL MECHANICS Newton mechanics Two body orbital mechanics Classical Orbital Elements Satellite ground track and ground visibility Restricted three body problem Rigid body kinematics and dynamics AEROSPACE SYSTEMS Space missions design Spacecraft and aircraft architecture: system and subsystems Orbit and attitude determination and control system Aircraft navigation systems Aerospace environments and their interactions with space vehicles and aircraft

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