Francesco Vivio

CV sintetico Prof. Ing. Francesco Vivio

Professore Ordinario in Progettazione e Costruzione di Macchine. Dottore di Ricerca in Progettazione dei Sistemi Meccanici. È membro ASME (American Society of Mechanical Engineers), SAE (Society of Automotive Engineering), AIAS (Società Scientifica Italiana di Progettazione Meccanica e Costruzione di Macchine). Titolato dal premio di merito “Arch T. Colwell Merit Award” da parte della Society of Automotive Engineering (SAE International). È reviewer di numerose riviste scientifiche internazionali.

Titolare di corsi del raggruppamento scientifico disciplinare di progettazione e costruzione di macchine presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Roma Tor Vergata, dall’Anno Accademico 2001/02 (corsi di Laurea in Ingegneria Meccanica, corsi di Laurea in Ing. Meccanica per la Produzione, corsi di Laurea in Ing. Meccatronica, corsi di Laurea in Ing. Energetica). Dall'Anno Accademico 2013/2014 è titolare del corso di “Disegno e Costruzioni di Macchine”del corso di Laurea in Ingegneria Energetica e del corso di Laurea in Ingegneria Gestionale dell’Università di Roma Tor Vergata. Dall'Anno Accademico 2016/2017 è titolare del corso di “Costruzione di Macchine” e del corso di “Costruzioni di Veicoli Terrestri”del corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica e corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Gestionale dell’Università di Roma Tor Vergata.

Coordinatore del Corso di Dottorato in Ingegneria per la Progettazione e Produzione Industriale presso la Scuola di Dottorato dell'Università degli Studi di Roma Tor Vergata.

Responsabile di numerosi progetti di ricerca finanziati da aziende. L’attività scientifica, documentata da oltre 140 pubblicazioni in ambito internazionale e nazionale, riguarda i seguenti temi di ricerca:

• Comportamento strutturale di giunzioni saldate a punti o rivettate: metodologie innovative di analisi con modelli teorici, numerici e sperimentali.
• Resistenza a fatica di strutture saldate a punti: analisi teoriche, numeriche e sperimentali.
• Analisi strutturale e soluzioni teoriche di dischi e cilindri rotanti, di piastre inflesse a profilo variabile soggetti a campo termico.
• Analisi teorica di strutture a guscio, in campo membranale ed in campo flessionale.
• Ruote dentate e trasmissioni meccaniche di potenza a bassa emissione acustica.
• Metodi di progettazione attiva per il controllo della deformabilità di macchine utensili in processi di lavorazione per deformazione plastica.
• Innovazione, progettazione avanzata ed ottimizzazione di riduttori meccanici a ricircolazione di sfere ad alto rendimento e ad elevata velocità.
• Modelli innovativi per la valutazione di effetti di sloshing nei serbatoi in movimento o in tank di stoccaggio per idrocarburi in zone ad alto rischio sismico.
• Metodi di integrazione tra progettazione e sicurezza nei sistemi meccanici.
• Metodi di progettazione, previsione ed ottimizzazione del comportamento strutturale e dinamico di veicoli.
• Metodi di progettazione avanzata ed ottimizzazione strutturale e funzionale di componenti autoveicolistici e di sottostrutture di veicoli.
• Metodi di progettazione ed ottimizzazione di strutture per applicazioni aerospaziali.
• Metodi di progettazione ed ottimizzazione di strutture e metamateriali per applicazioni nei reattori per la fusione nucleare.

Elenco delle più recenti principali pubblicazioni:

Fanelli, P., Evangelisti A., Salvini P., Vivio, F., “Modelling and characterization of structural behaviour of Al open-cell foams”, Materials and Design 114, 167-175, 2017.

Di Cicco F., Fanelli, P., Vivio, F., “Fatigue reliability evaluation of riveted lap joints using a new rivet element and DFR”,  International Journal of Fatigue, 101, 430-438, 2017.

Belardi V., Fanelli, P., Vivio, F., “Structural analysis of transversally loaded quasi-isotropic rectilinear orthotropic composite circular plates with Galerkin method”, Procedia Structural Integrity, Volume 8, Pages 368-378, 2018

Belardi V., Fanelli, P., Vivio, F., “Structural analysis and optimization of anisogrid composite lattice cylindrical shells”, Composites Part B: Engineering, 139, pp. 203-215, 2018.

Vivio, F., Fanelli, P., Ferracci M., “Experimental characterization and numerical simulation of riveted lap shear joints using Rivet Element”, International Journal of Advanced Structural Engineering, 37-47, 10 (1), 2018.

Belardi V., Fanelli, P., Vivio, F., “Bending analysis with Galerkin method of rectilinear orthotropic composite circular plates subject to transversal load”, Composites Part B: Engineering, 140, pp. 250-259, 2018.

Belardi V., Fanelli, P., Vivio, F.,, “Elastic analysis of rectilinear orthotropic composite circular plates subject to transversal and in-plane load conditions using Ritz method”, Composite Structures, 199, pp. 63-75, 2018.

Belardi V., Fanelli, P., Vivio, F., “Design, analysis and optimization of anisogrid composite lattice conical shells”, Composites Part B: Engineering, 150, pp. 184-195, 2018.

De Luca, R., Maviglia, F., Federici, G., Calabró, G., Fanelli, P., Vivio, F., “Preliminary investigation on W foams as protection strategy for advanced FW PFCs", Fusion Engineering and Design 146, 1690-1693, 2019.

Belardi, V.G., Fanelli, P., Vivio, F., “First-order shear deformation analysis of rectilinear orthotropic composite circular plates undergoing transversal loads”, Composites Part B: Engineering 174, 107015, 2019.

De Luca, R., Fanelli, P., Mingozzi, S., Calabró, G., Vivio, F., Maviglia, F., You, J.H., “Parametric design study of a substrate material for a DEMO sacrificial limiter", Fusion Engineering and Design 158, 111721, 2020.

Giorgetti, F., Bachmann, C., Belardi, V.G., Calabrò, G., Ciufo, S., Fanelli, P., Fulici, M., Maviglia, F., Minucci, S., Vivio, F., “Dynamic Behaviour of DEMO Vacuum Vessel During Plasma Vertical Displacement Events”, Fusion Engineering and Design 159, 111876, 2020.

Von Muller, A., Binder, M., Calabró, G., De Luca, R., Fanelli, P., Neu, R., Schlick, G., Vivio, F., You, J., “Tailored tungsten lattice structures for plasma-facing components in magnetic confinement fusion devices”, short communication, Materials Today, Vol. 39, October 2020, 146-147, 2020.

Bonci, M., Begovic, A., Governatori, D., Marchini, D., Vivio, F., “An Analytical Procedure to Analyse Efficiency, Cooling and Thermal Management of a BEV Sport Car Transmission”, SAE Technical Paper 2020-24-0023, 2020.

Belardi, V.G., Fanelli, P., Vivio, F., “Ritz method analysis of rectilinear orthotropic composite circular plates undergoing in-plane bending and torsional moments”, Mechanics of Advanced Materials and Structures 28(9), 963–979, 2021.

Belardi, V.G., Fanelli, P., Vivio, F., “On the radial bending of shear-deformable composite circular plates with rectilinear orthotropy”, European Journal of Mechanics / A Solids, 86, 104157, 2021.

Belardi, V.G., Fanelli, P., Vivio, F., “Theoretical definition of a new custom finite element for structural modeling of composite bolted joints”, Composite Structures 258, 113199, 2021.

De Luca, R., Fanelli P., Hünteler, C. B., Vivio, F., Zhang, K., Von Muller, A., Calabró, G., Maviglia, F., You, J.H., “Comparison between finite element and experimental evidences of innovative W lattice materials for sacrificial limiter applications”, Fusion Engineering and Design, 169, 112493, 2021.

Belardi, V.G., Fanelli, P., Trupiano, S., Vivio, F., “Multiscale analysis and mechanical characterization of open-cell foams by simplified FE modeling”, European Journal of Mechanics, A/Solids, 89, 104291, 2021.

Trupiano, S., Belardi, V.G., Fanelli, P., Gaetani, L., Vivio, F., “A novel approach to model multi-passes seam welding of butt joints”, Journal of Thermal Stresses 44(7),  829–849, 2021.

Belardi, V.G., Fanelli, P., Vivio, F., “Analysis of multi-bolt composite joints with a user-defined finite element for the evaluation of load distribution and secondary bending”, Composites Part B: Engineering, 227, 109378, 2021.

You, J.H., Bachmann, C., Belardi, V.G., Binder M., Bowden D., Calabrò G., Fanelli P., Fursdon M., Garkusha I.E., Gerashchenko S., Hunger K., De Luca R., Makhlai V.A., Mantel N., Maviglia F., Müller A.V., Nemati N., Roberts J., Vivio F., Vizvary, Z., Zhang, K., “Limiters for DEMO wall protection: Initial design concepts & technology options”, Fusion Engineering and Design, 174, 112988, 2022.

De Luca, R., Giorgetti F., Lombroni R., Belardi, V.G., Calabrò G., Dalla Palma M., Fanelli P., Fulici M., Ramogida G., Vivio, F., “Vertical displacement events analysis using MAXFEA code in combination with ANSYS APDL in the final design stage of the DTT vacuum vessel”, Fusion Engineering and Design, 184, 113273, 2022.

Paoletti, D., Fanelli P., De Luca, R., Stefanini, C., Vivio, F., Belardi, V., Trupiano, S., Calabrò, G., You, J.H., Neu, R., “Thermomechanical Analysis of a PFC Integrating W Lattice Armour in Response to Different Plasma Scenarios Predicted in the EU-DEMO Tokamak”, Journal of Nuclear Engineering, 3(4), 421-434, 2022

Belardi, V.G., Fanelli, P., Vivio, F., “Application of the Ritz method for the bending and stress analysis of thin rectilinear orthotropic composite sector plates”, Thin-Walled Structures, 183, 110374, 2023.

Stefanini, C., Fanelli P., De Luca, R., Paoletti, D., Vivio, F., Belardi, V., Trupiano, S., Calabrò, G., You, J.H., Neu, R. “Parametric FE model for the thermal and hydraulic optimization of a Plasma Facing Component equipped with sacrificial lattice armours for First Wall limiter application in EU-DEMO fusion reactor”, Fusion Engineering and Design, 192, 113604, 2023. 

Belardi, V.G., Trupiano, S., Fanelli, P., Vivio, F., “Overall elastic characterization of equivalent FE models for aluminum foams through computational homogenization approach and genetic algorithm optimization”, European Journal of Mechanics, A/Solids, 103, 105189, 2024.

Belardi, V.G., Ottaviano, M., Vivio, F., “Bending theory of composite pressure vessels: A closed-form analytical approach”, Composite Structures, 329, 117799, 2024.  

Brevetti

Brevetto Italiano a nome COLGAR S.p.A., dal titolo “Macchina pressopiegatrice integrante dispositivi per la compensazione delle inflessioni”,depositato in Italia il 22/09/2003 con num. MI2003A001800.

Brevetto Italiano a nome Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”, dal titolo “Metodo di taglio di vite e ruota in un riduttore a vite e ruota con ricircolazione di sfere e relativi utensili di taglio”, num. RM2004A000138.

Brevetto Europeo a nome Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”, EP1732727 EP20050709007 WO2005IB50898, dal titolo “Method for cutting worm and worm gear in a worm and gear reduction unit with circulation of bearing balls and related cutting tools”.

Libri o Trattati a diffusione internazionale

Vullo, V., Vivio, F., Rotors: Stress Analysis and Design. pp. 1-339, Springer Verlag, ISBN: 978-88-470-2561-5. 2012