PRESENTAZIONE

Il modulo affronta lo studio della risposta nonlineare dei solidi e delle strutture, con particolare attenzione ai problemi di nonlinearità geometrica e materiale. Lo studio è affrontato con tecniche analitiche e numeriche mediante il metodo degli elementi finiti.  Il corso prevede varie esercitazioni in aula informatica col codice agli elementi finiti ANSYS.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il modulo di Resistenza dei materiali e delle strutture intende fornire le conoscenze per valutare la capacità portante delle strutture mediante l'analisi oltre il limite elastico con particolare riferimento ai fenomeni di non linearità e instabilità strutturale indotti sia dallo stato di spostamento-deformazione sia dall'attivazione di meccanismi di deformazione anelastica.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni in aula ed esercitazioni in aula informatica con utilizzo del codice agli elementi finiti ANSYS. Le esercitazioni in aula informatica sono svolte singolarmente o a gruppi sotto la guida del docente e con materiale di supporto.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il metodo degli elementi finiti: richiami sulla modellazione agli elementi finiti; formulazione variazionale (asta e elemento piano isoparametrico); asta in grandi spostamenti; soluzione numerica di problemi di nonlinearità geometrica e del materiale; analisi di buckling linearizzato; analisi di continui con difetti. Il codice ad elementi finiti ANSYS, introduzione e applicazioni.  

La stabilità dell’equilibrio: risposta post-critica di sistemi elastici discreti a più gradi di libertà; stabilità di sistemi di travi; instabilità  non euleriana, l’arco ribassato. Applicazioni con codice ANSYS.   

Il solido elasto-fragile (introduzione alla meccanica della frattura): concentrazione ed intensificazione delle tensioni; criteri di frattura; transizioni duttile-fragile nel collasso strutturale. Applicazioni con codice ANSYS.  

Il continuo elasto-plastico: analisi incrementale e calcolo a rottura. Applicazioni con codice ANSYS.  

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• Felippa C.A, Introduction to Finite Element Methods, University of Colorado at Boulder, sito web prof. Felippa.
• Felippa C.A., Nonlinear Finite Element Methods, University of Colorado at Boulder, sito web prof. Felippa.
• L. Nunziante, L. Gambarotta, A. Tralli, Scienza delle costruzioni, McGraw-Hill.
• Carpinteri A., Scienza delle Costruzioni 1,2, Pitagora Editrice, Bologna.
• L. Corradi dell'Acqua, Meccanica delle strutture vol. 3, McGraw-Hill.
• Z.P. Bazant, L. Cedolin, Stability of structures, Oxford Press.
• M. Jirasek, Z. P.Bazant, Inelastic analysis of structures, Wiley.
• Carpinteri A., Meccanica della Frattura, Pitagora

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

SIMONE CAFFE' (Presidente)

ROBERTA MASSABO' (Presidente)

HOSSEIN DARBAN

ILARIA MONETTO

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Come da calendario scuola politecnica

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L’esame consiste in una prova orale che può tenersi mediante:

(a) discussione sugli argomenti trattati nel corso mediante due o tre domande e svolgimento di semplici esercizi e applicazioni;
(b) presentazione di una relazione scritta sulla  soluzione con il codice ANSYS di un problema assegnato dal docente al singolo; discussione sulla parte teorica sviluppata nel corso e relativa al tema assegnato e sul metodo degli elementi finiti;
c) presentazione di una relazione sulla soluzione agli elementi finiti di un problema assegnato svolta a gruppi (2-3 persone massimo) e discussione sugli argomenti trattati nel corso. 
d) discussione sugli argomenti trattati nel corso mediante due o tre domande e svolgimento di semplici esercizi e applicazioni; presentazione di una relazione sulla soluzione agli elementi finiti di un problema assegnato

Il problema da risolvere agli elementi finiti può essere di diversa complessità a seconda dell'interesse dello studente. 

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Vedere punto precedente sulla Modalità d'Esame

Calendario appelli