Un finanziamento europeo da 1,475 milioni di euro premia la ricerca del Politecnico di Torino e apre una nuova frontiera nel controllo delle vibrazioni. A ottenere uno dei prestigiosi Erc Starting Grant dello European Research Council è Riccardo Augello, ricercatore del gruppo Mul2 del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale, coordinato dal professor Erasmo Carrera.
Il progetto, denominato R3define, durerà cinque anni e punta a sviluppare una nuova generazione di metastrutture tridimensionali, riconfigurabili e robuste. L’obiettivo è affrontare uno dei principali compromessi dell’ingegneria delle vibrazioni: ottenere un efficace isolamento alle frequenze ultra-basse mantenendo, allo stesso tempo, un’elevata capacità di sostenere carichi.
Le metastrutture sono architetture nelle quali le prestazioni dipendono non soltanto dal materiale, ma soprattutto dalla geometria e dall’organizzazione interna. Cambiando la configurazione degli elementi è possibile modificare la risposta della struttura e intervenire sulle frequenze che vengono isolate o filtrate.
Il cuore tecnologico di R3define sarà un nuovo framework computazionale multifisico basato sulla Carrera Unified Formulation (Cuf), metodologia sviluppata dal gruppo di ricerca torinese.
La Cuf consentirà di simulare con maggiore efficienza strutture tridimensionali caratterizzate da grandi deformazioni, instabilità e transizioni tra diverse configurazioni stabili, riducendo la complessità computazionale dei tradizionali modelli tridimensionali.
Le simulazioni guideranno quindi la progettazione di prototipi che saranno fabbricati e validati sperimentalmente. L’ambizione è arrivare a una piattaforma capace di adattare la propria risposta e attenuare vibrazioni provenienti da più direzioni.
Una caratteristica particolarmente ambiziosa è infatti l’isolamento omnidirezionale. Le soluzioni bidimensionali, oggi più semplici da simulare, non sono sufficienti per affrontare pienamente questo problema. R3define vuole portare il controllo delle vibrazioni in una dimensione realmente tridimensionale.
Le applicazioni potenziali interessano innanzitutto il settore aerospaziale. Durante il lancio, satelliti e componenti elettronici sono sottoposti a vibrazioni intense. L’integrazione di metastrutture negli adattatori tra satellite e lanciatore potrebbe contribuire a ridurre la trasmissione delle vibrazioni e proteggere il carico utile nelle fasi più critiche della missione.
Un’altra area strategica è quella della protezione antisismica. I sistemi di isolamento tradizionali devono trovare un equilibrio tra bassa rigidezza dinamica, necessaria per attenuare le vibrazioni, e capacità di sostenere carichi elevati.
La ricerca di Augello punta a combinare questi due requisiti attraverso architetture nelle quali convivano elementi ad alta capacità portante e componenti progettati per ridurre la rigidezza dinamica.
Il nuovo Erc arriva pochi mesi dopo la conclusione del progetto Novitas, finanziato dall’Unione europea attraverso le Marie Skłodowska-Curie Actions, dedicato all’analisi non lineare e alla progettazione virtuale di strutture composite destinabili anche alle applicazioni spaziali.
Per il Politecnico di Torino il riconoscimento conferma la capacità dell’ateneo di competere sui programmi europei di ricerca più selettivi. Per il ricercatore, invece, rappresenta la possibilità di costruire nei prossimi cinque anni una linea di ricerca autonoma attorno a una tecnologia con potenziali ricadute industriali.
“Vogliamo superare uno dei principali compromessi dell’isolamento delle vibrazioni: ottenere una risposta efficace a frequenze ultra-basse senza rinunciare alla capacità di sostenere carichi elevati”, sottolinea Riccardo Augello.
La sfida è trasformare modelli computazionali avanzati e prototipi sperimentali in soluzioni compatte, robuste e riconfigurabili. Se il progetto raggiungerà gli obiettivi prefissati, il risultato potrebbe aprire la strada a una nuova generazione di componenti per il controllo delle vibrazioni, con applicazioni dall’industria spaziale alle infrastrutture antisismiche.
