Risorse per Meccanica e Simulazione dell'ITk D. Giugni INFN-MI D. Giugni Risorse per Meccanica e Simulazione dell'ITk 2015-04- 15 1.

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1 Risorse per Meccanica e Simulazione dell'ITk D. Giugni INFN-MI D. Giugni Risorse per Meccanica e Simulazione dell'ITk 2015-04- 15 1

2 General Prima di pensare ad una soluzione meccanica, bisogna capire quali sono i requisiti funzionali da soddisfare (Functional Requirements Register). Non c'è tempo in questa sede per elencarli ma chi è interessato po’ trovarli quiqui Le attività di meccanica sono distribuite sia a livello Itk globale che a livello dei rivelatori: –Itk Global Mechanics [E.Anderssen -LBNL-] –Itk Cooling [Lukasz Zwalinski –CERN-] –Itk Pixel Mechanics and Intergration [D. Giugni –INFN- ; D. Dobos –CERN-] D. GiugniRisorse per Meccanica e Simulazione dell'ITk 2015-04-152

3 Itk Global Mechanics Controllo dell’ “Envelope” –Attualmente in carico al CERN ma non operante. Si tratta del controllo dei volumi e interfacce assegnati ai sotto rivelatori. In pratica è una centralizzazione dei modelli 3D “semplificati” associata ad un sistema di verifica basato su disegni 2D. Questi servono a verificare che i costruttivi provenienti dai gruppi siano tra loro compatibili. PROFILO: Ingegnere con esperienza in design control e CAD Itk installation scenario and tooling –L’intero Itk verrà assemblato in superficie. Pixel è quindi integrato nel rivelatore a Strips in superficie e inserito in ATLAS. I carichi sopportabili dalle rails ora presenti sull’”inner bore” del criostato sono “al limite” e sono allo studio soluzioni non convenzionali. PROFILO: Ingegnere (meccanico) con esperienza in compositi e/o strutturista D. GiugniRisorse per Meccanica e Simulazione dell'ITk 2015-04-153

4 Itk Cooling Il Sistema di raffreddamento e’ a CO 2 basato su sistemi 2PACL (2 Phases Accumulator Controlled Loop) Il tipo di Sistema viene da lontano ed è stato adottato per IBL con attività baricentrata al CERN ma con contributi rilevantissimi da latri laboratori. Diciamo che il CERN provvede a fornire il “framework” ed un po’ di coordinamento. La conoscenza necessaria per contribuire significativamente all’impianto per Itk e molto specifica ma il gruppo è aperto e collaborativo. Esistono però ampie zone non ancora coperte come la distribuzione: splitting, linee di trasferimento, ecc: in general e per l’ingegnerizzazione dei servizi del cooling. PROFILO: Ingegnere/Applied physicist con esperienza in sistemi di raffreddamento bi-fase D. GiugniRisorse per Meccanica e Simulazione dell'ITk 2015-04-154

5 Itk Pixel Mechanics and Intergration In Pixel l'attività meccanica più “hot” al momento riguarda i “local supports”: Design della meccanica dei “local supports” Ci sono 5 gruppi che attualmente propongono soluzioni diverse per i supporti locali. In generale l’ingegnerizzazione di eventuali nuove idee richiede conoscenze di materiali compositi e laboratori specializzati sui compositi. Benché’ non abbia nulla in contrario nel considerare nuove soluzioni mi sembra che entrare in questo “business” ora sia un po’ tardi Calcolo/simulazione performance meccaniche e thermo-meccaniche di soluzioni esistenti IBL insegna che dobbiamo simulare meglio la meccanica (rispetto al passato) e le caratteristiche termiche dei supporti. Le specifiche sono disponibili (qui) ma non ci si può affidare solo sulla validazione fornita dal gruppo proponente.qui Pensiamo di istituire una sorta di servizio (validazione di secondo livello) dove le “performance” dichiarate vengono controllate con simulazioni indipendenti. PROFILO: Ingegnere Senior (+ tecnici) con ampia esperienza calcolo FEM di materiali compositi. 5D. GiugniRisorse per Meccanica e Simulazione dell'ITk 2015-04-15

6 Itk Pixel Mechanics and Intergration (2) Validazione prototipi supporti locali In via generale la verifica delle specifiche necessita di dotarsi di impianti a CO 2 Non va però dimenticata l’importanza della misura delle singole caratteristiche termiche e meccaniche come: Moduli elastici dei laminati Risposta in frequenza degli assemblati Peal strength adesivi Proprietà termiche degli adesivi Resistenza alle radiazioni … e, non da ultimo, “laminate transversal thermal conductivity” PROFILO: Ingegnere/Applied physicist (+ tecnici) D. GiugniRisorse per Meccanica e Simulazione dell'ITk 2015-04-156

7 Alcune considerazioni… In conclusione si può dire che c’e’ ancora spazio per la meccanica in Itk ma forse bisogna notare che il modello di lavoro è cambiato. –Ripercorrendo quello che i gruppi italiani hanno fatto nel passato (Pixel) si nota che esternalizzare la prototipazione (mantenendo all’interno il coordinamento e il design) non sembra essere più competitivo (almeno nella fase di R&D). –Gruppi con «facilities» proprie risultano decisamente piu’ flessibili e dinamici. Si adattano meglio alla situazione e piu’ facilmente prendono la leadership su task rilevanti. –E’ quindi forse necessario investire in laboratori di compositi e/o di cooling Gli spazi per la meccanica ancora disponibili in Itk saranno allocati rapidamente. Bisogna agire in fretta proponendosi da subito. D. GiugniRisorse per Meccanica e Simulazione dell'ITk 2015-04-157