PRIN

Study, development and prototyping of a novel compact hybrid powertrain for small/medium city cars, with multiple energy recovery systems

Funding body: MIUR
Scientific Coordinator: Prof. Laura Tribioli

Project description: Development of an integrated compact hybrid powertrain for city cars, with a turbocharged gasoline engine, an electric machine and a continuously variable transmission. An innovative supercharging system will be designed and implemented: turbine and compressor will be mechanically decoupled, so as to independently optimize their operation. Data retrieved from testing will be used in a model of the entire vehicle to design an efficient supervisory controller for the energy management.

Purpose: Realization of an independent, compact, powertrain, optimized both at component and system levels; Utilization of the distributed drive concept, which enables usage of the same powertrain components for a variety of light passenger cars.
Results: Innovative usage of high performance cars inherited energy recovery systems, such as turbocompounding and KERS, in city cars; Demonstration of performance increase with respect to the original powertrain.

Partnership:

  • Università degli Studi di Roma Tor Vergata,
  • Università degli Studi di Perugia,
  • Università degli Studi della Tuscia,
  • Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale,
  • Università degli Studi di Roma La Sapienza

Budget: 135371 €
Start date: giugno 2019
End date: giugno 2022

 

Study, development and prototyping of a novel compact hybrid powertrain for small/medium city cars, with multiple energy recovery systems

Ente erogante il finanziamento: MIUR
Responsabile scientifico (dell’unità UNICUSANO): Prof. Laura Tribioli

Descrizione progetto: Sviluppo di un powertrain ibrido compatto per city car, con un motore a benzina turbocompresso, una macchina elettrica e una trasmissione a variazione continua. Un innovativo sistema di sovralimentazione sarà progettato e implementato: turbina e compressore saranno disaccoppiati meccanicamente, per ottimizzarne il funzionamento. I dati ottenuti da test al banco verranno utilizzati per modellare l'intero veicolo e progettare un efficiente sistema di controllo per la gestione energetica a bordo.

Obiettivo: Realizzazione di un propulsore compatto e ottimizzato sia a livello di componenti che di sistema, che possa essere indipendente dall’applicazione così da poterlo utilizzare in una varietà di autovetture leggere.
Risultati: Uso innovativo nelle city car di sistemi di recupero di energia ereditati dai veicoli ad alte prestazioni, come il turbocompounding e il KERS; Aumento delle prestazioni rispetto al powertrain originale, non modificato e ottimizzato.

Altri Partner Progetto:

  • Università degli Studi di Roma Tor Vergata,
  • Università degli Studi di Perugia,
  • Università degli Studi della Tuscia,
  • Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale,
  • Università degli Studi di Roma La Sapienza

Budget complessivo: € 135371
Data inizio: settembre 2019
Data fine: settembre 2022

 

Cloaking Metasurfaces for a New Generation of Intelligent Antenna Systems (MANTLES)

Funding body: MIUR
Scientific Coordinator of the Unicusano unit: Prof. Alessio Monti

Project description: The recent advances in electromagnetic (EM) metamaterials are having a dramatic impact in radio & communication engineering. In this framework, invisibility cloaks are certainly one of the most exciting discoveries, opening the door to intriguing unprecedented possibilities. Building upon the cloaking ideas we have pioneered and developed, we propose a new generation of intelligent antenna systems equipped with unique functionalities, as well as suitable and innovative design methodologies and reconfiguration strategies.

Purpose: Advancing the current state-of-the-art of cloaking metasurfaces, achieved by breaking their passivity and reciprocity, we will demonstrate the following major breakthroughs:

  • making antennas invisible one to the other (with a dramatic impact in the design of dense radio platforms for terrestrial and satellite applications);
  • designing invisible sensors able to detect an external EM field without disclosing their presence (allowing an almost perfect resolution in imaging, sensing, measurement systems, and furtive sensing of the surrounding environment);
  • making antennas in fast motion radiating as they were at rest, annulling the Doppler effect (with dramatic impact in communications for fast moving platforms, such as trains, planes, etc.).

Results: Design of innovative antenna and radiating systems equipped with unprecedented functionalities.

Partnership:

  • ROMA TRE University,
  • University of TRENTO

Budget complessivo: 631.389 €
Budget Unicusano: 121.772 €
Starting date: January, 2020
Ending date: January, 2023

PRIN MANTLES Monti

 

Cloaking Metasurfaces for a New Generation of Intelligent Antenna Systems (MANTLES)

Ente erogante il finanziamento: MIUR
Responsabile scientifico (dell’unità UNICUSANO):  Prof. Alessio Monti

Descrizione progetto I recenti sviluppi nel campo dei metamateriali elettromagnetici stanno avendo un impatto importante nella moderna ingegneria delle telecomunicazioni. In questo contesto, i dispositivi di invisibilità elettromagnetica - ambito in cui i proponenti sono tra i principali esponenti internazionali - rappresentano uno delle scoperte più rilevanti poiché spalancano la strada a possibilità progettuali senza precedenti. Lo scopo di questo progetto è quello di proporre una nuova generazione di sistemi d’antenna intelligenti dotati di funzionalità uniche.

Finalità: In particolare, avanzando lo stato dell’arte, dimostreremo i seguenti breakthroughs:

  •  Rendere due antenne invisibili reciprocamente (con un impatto importante nel progetto delle moderne piattaforme radio – sia terresti che satellitari)
  • Progettare sensori invisibili elettromagneticamente in grado di rilevare un campo esterno senza rivelare la propria presenza
  • Ripristinare il corretto funzionamento di un’antenna in rapido movimento, annullando l’effetto Doppler (con un impatto considerevole nel progetto di sistemi di telecomunicazione delle moderne piattaforme a movimento rapido).

Risultati: Progetto di antenne e sistemi radianti innovativi equipaggiati con funzionalità senza precedenti.

Altri Partner Progetto:

  • Università degli Studi ROMA TRE
  • Università di TRENTO

Budget complessivo: 631.389 €
Budget Unicusano: 121.772 €
Data inizio: gennaio 2020
Data fine: gennaio 2023

PRIN MANTLES Monti

 

CYBER-PHYSICAL ELECTROMAGNETIC VISION: Context-Aware Electromagnetic Sensing and Smart Reaction

Funding body: MIUR
Scientific Coordinator (research unit): Prof. Mirko Barbuto (https://ricerca.unicusano.it/author/mirko-barbuto/)

Project description: Cyber-physical systems are advanced engineering frameworks where sensing and intelligent systems compenetrate advanced actuator hardware to obtain systems that can act, sense, learn and re-adjust. A key element of all cyber-physical systems is the “awareness” level: the capacity acting, understanding, interacting and reacting with the surroundings. Although some strategies to inject intelligence in EM systems can be found, their capacity of interact among themselves in fluid and compenetrated way is still away from grasp and an elusive goal, considered by many a major open problem and a holy grail of the discipline. This proposal’s goal is to tackle this challenge. Our major goal is to substantially raise the awareness of EM systems by a primal artificial intelligence which will learn from the environment and, re-calling a dual intelligent system which will invoke a new generation of real-time forward predictors, finally adjust the electromagnetic hardware platform. The overall strategy is based on a new interlaced couple of intelligent loops, which will form a unique and deeply innovative way of conceiving, designing and building electromagnetic sensing structures. This aware way of EM sensing will be legitimately called vision, an EMvision.

Purpose: The objective of the EMvisioning project is the development of an innovative electromagnetic (EM) system characterized by an hardware/software platform able to integrate and seamlessly execute the fundamental operations of a CPS devoted to the environmental sensing and reconstruction (i.e., ‘vision’) of the scenario, as well as, to the reconfiguration of the sensing interface by means of artificial intelligence (AI). Examples of applicative frameworks in which CPS are expected to play a fundamental role in the near future are related to the autonomous driving, robotics, industry 4.0, indoor navigation, biomedical theranostics, and security.

Results: With the development of the EMvisioning Project, the 4 Research Units (RU) involved in the research activities are intended to the achievement of ambitious advances in the state-of-the-art knowledge in the following four Applied-Electromagnetics sectors:

  1. sensor design and reconfiguration;
  2. hardware platform modeling and actuation;
  3. forward accelerated modeling and simulation;
  4. real-time EM inverse scattering and vision.

Partnership: Università degli Studi di Trento, Politecnico di Torino, Università degli Studi “Mediterranea” di Reggio Calabria

Budget: 424.434 Euro (Cusano: 93.941 Euro)
Starting date: 27.01.2020
Ending date: 27.01.2023

PRIN Barbuto

 

CYBER-PHYSICAL ELECTROMAGNETIC VISION: Context-Aware Electromagnetic Sensing and Smart Reaction

Ente erogante il finanziamento: MIUR
Responsabile scientifico (unità di ricerca): Prof. Mirko Barbuto

Decrizione del progetto: I sistemi cyber-fisici (CBS) sono strutture ingegneristiche avanzate in cui il rilevamento e i sistemi software operano in maniera congiunta con l'hardware dell'attuatore per ottenere sistemi in grado di agire, rilevare, apprendere e riconfigurarsi. Un elemento chiave di tutti i sistemi cyber-fisici è il livello di "consapevolezza": la capacità di agire, comprendere, interagire e reagire con l'ambiente circostante. Sebbene siano state sviluppate strategie per introdurre intelligenza nei sistemi elettromagnetici (EM), la capacità di interagire tra loro in modo fluido e compenetrato è ancora lontana dall’essere raggiunta, ed è considerata da molti come un importante problema aperto. L'obiettivo del progetto è affrontare questa sfida. In particolare, l’obiettivo principale è aumentare sensibilmente la consapevolezza dei sistemi EM attraverso un'intelligenza artificiale primaria che imparerà dall'ambiente circostante e sarà in grado di adattarsi alle condizioni operative grazie ad un’interfaccia elettromagnetica altamente riconfigurabile.

Finalità: L’obiettivo del progetto è lo sviluppo di un innovativo sistema elettromagnetico (EM) caratterizzato da una piattaforma hardware/software in grado di integrare ed eseguire le operazioni fondamentali di un CPS dedicato al rilevamento e alla ricostruzione ambientale (i.e. "vision") dello scenario, nonché alla riconfigurazione dell’interfaccia di rilevamento mediante intelligenza artificiale (AI). Esempi di scenari applicativi in cui si prevede che i CPS giocheranno un ruolo fondamentale nel prossimo futuro sono legati alla guida autonoma, alla robotica, all'industria 4.0, alla navigazione interna, alla teranostica biomedica e alla sicurezza.

Risultati: Con lo sviluppo del progetto, le quattro unità di ricerca coinvolte mirano ad ottenere ambiziosi miglioramenti nello stato dell’arte dei seguenti settori dell’elettromagnetismo applicato:

  1. Progetto e riconfigurazione di sensori;
  2. Modellazione e attuazione della piattaforma hardware elettromagnetica;
  3. Modellazione e simulazione di tipo forward;
  4. Invers-scattering e visione EM in tempo reale.

Altri Partner del Progetto: Università degli Studi di Trento, Politecnico di Torino, Università degli Studi “Mediterranea” di Reggio Calabria

Contributo totale del progetto: 424.434 Euro (Cusano: 93.941 Euro)
Data inizio:
27.01.2020
Data fine:
27.01.2023

PRIN Barbuto

 

Combined numerical and experimental methodology for fluid structure interaction in free surface flows under impulsive loading (NEMESIS)

Financing body: MIUR
Local Scientific coordinator (UNICUSANO): Eng. Silvia Di Francesco

Staff UNICUSANO: Eng. Daniele Chiappini
Start date: 14.02.2017
End date: 14.02.2020

Project description: The project addresses the fluid-structure interaction in impulsive events in free surface flows. We are developing a theoretical-numerical-experimental methodology gathering the partners experience in: fluid dynamics simulation techniques, dynamic modeling of structures with FEM, experimental techniques for the water entry problems and Fiber Bragg Grating (FBG) sensors for strain measurements. Applications: hull slamming, interaction breaking waves – hydraulic structures, energy harvesting.

Project Partners

  • Università per Stranieri di Perugia (PI- National Coordinator, prof. Chiara Biscarini)
  • Università di Perugia
  • Università La Tuscia
  • Università Tor Vergata
  • Università Niccolò Cusano

Project Cost: 488496 Euro (68000 Euro UniCusano)
Miur Research Grant:
396000 Euro (64000 Euro Unicusano)

link: https://www.unistrapg.it/it/nemesis
PRIN NEMESIS DiFrancesco

 

Combined numerical and experimental methodology for fluid structure interaction in free surface flows under impulsive loading (NEMESIS)

Ente erogante il finanziamento: MIUR
Responsabile scientifico (dell’unità UNICUSANO): Ing. Silvia Di Francesco

Staff UniCusano: ing. Daniele Chiappini
Data inizio: 14.02.2017
Data fine: 14.02.2020

Descrizione progetto:  Il progetto studia l'interazione fluido-struttura per eventi impulsivi in flussi a superficie libera attraverso una metodologia teorico-numerico-sperimentale che raccoglie l'esperienza dei partner in: tecniche di simulazione fluidodinamica, modellazione dinamica di strutture con FEM, tecniche sperimentali per i problemi di impatto in acqua e per le misure di deformazione tramite sensori FBG.
Applicazioni: ottimizzazione scafo delle navi, interazione onde - strutture idrauliche, fenomeni di sloshing all’interno di serbatoi.

Altri Partner

  • Università per Stranieri di Perugia (coordinatore nazionale – prof. Chiara Biscarini)
  • Università di Perugia
  • Università La Tuscia
  • Università Tor Vergata
  • Università Niccolò Cusano
 

Costo totale Progetto: 488496 Euro (68000 Euro UniCusano)
Contributo Miur per ricerca: 396000 Euro (64000 Euro Unicusano)

link: https://www.unistrapg.it/it/nemesis

 PRIN NEMESIS DiFrancesco