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MODULO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE FEM

CODICE 60142
ANNO ACCADEMICO 2021/2022
CFU
  • 12 cfu al 2° anno di 9269 INGEGNERIA MECCANICA - PROGETTAZIONE E PRODUZIONE(LM-33) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-IND/14
    LINGUA Italiano
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO 2° Semestre
    MODULI Questo insegnamento è un modulo di:
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    OBIETTIVI E CONTENUTI

    OBIETTIVI FORMATIVI

    Il modulo di progettazione strutturale FEM si propone di addestrare alla soluzione di problemi di progettazione strutturale dinamica attraverso strumenti di calcolo computerizzato. Stimolare la scelta ragionata di idonei modelli che consentano il minimo dispendio di risorse computazionali.

    OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

    Gli studenti dovranno dimostrare di aver appreso le tecniche di modellazione strutturale FEM e di saperle applicare nella risoluzione di tipici problemi strutturali di progettazione meccanica assistita da calcolatore.

    MODALITA' DIDATTICHE

    Lezioni ed esercitazioni contestuali svolte in aula informatica

    PROGRAMMA/CONTENUTO

    Le lezioni del corso iniziano richiamando le conoscenze di base sul metodo FEM che gli studenti hanno appreso nel modulo di Costruzione di Macchine (LM PP in Ingegneria Meccanica, secondo semestre del primo anno di corso).

    Il programma prevede poi una sequenza di spiegazioni teoriche (contestuali alle relative esercitazioni), nel corso delle quali : A) si illustrano i diversi problemi strutturali (casi di esempio con difficoltà crescente) utilizzati per spiegare sia il tipo di modellazione richiesta, sia i tipici comandi di ANSYS APDL a cui ricorrere ; B) si guidano gli studenti presenti in aula informatica a risolvere autonomamente i problemi loro sottoposti.

    In particolare le esercitazioni si susseguono in quest’ordine cronologico: 1) modellazione di problemi 1-D schematizzabili con elementi di asta tesa o compressa ; 2) modellazione di problemi 1-D schematizzabili con elementi di trave flessa ed in torsione ; 3) modellazione di problemi 2-D schematizzabili con elementi piani di tensione e/o di deformazione ; 4) modellazione di problemi 2-D schematizzabili con elementi assialsimmetrici ; 5) modellazione di problemi 2-D schematizzabili con elementi di lastra piana sottile;  6) modellazione di problemi 2-D schematizzabili con elementi di shell tridimensionale sottile ;   7) modellazione di problemi 2-D schematizzabili con elementi armonici (elementi a 4/8 nodi ed elementi di shell sottile) ; 8) modellazione di problemi 3-D schematizzabili con elementi “brick” e “tetra” di primo e di secondo ordine.

    Le esercitazioni 1-8 sono tutte di tipo statico lineare. Le successive esercitazioni impiegano poi i vari elementi precedentemente illustrati, in analisi di tipo modale, di tipo risposta in frequenza, di tipo termico e di tipo termostrutturale accoppiato (tutte analisi lineari).

    L’ultimo argomento in programma riguarda il calcolo di tipo non lineare : A) nonlinearità di contatto ; B) nonlinearità di tipo geometrico (grandi spostamenti) ; C) nonlinearità di tipo fisico (plasticità) .  Tra quelle di tipo B, i problemi di stabilità dell’equilibrio elastico richiedono una trattazione ad-hoc.

     

    TESTI/BIBLIOGRAFIA

    Appunti alle lezioni distribuiti dal Docente  testi vari sul metodo degli elementi finiti :

    O.C. Zienkiewicz , The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals, sixth Ed. ,  Elsevier , London

    E. Madenci, I.Guven , The Finite Element Method and Applications in Engineering Using ANSYS , Second Ed.,  Springer U.S.A.

    C. Gianini , Computer Aided Structural Design , CG CAE Sagl, Switzerland

     

    DOCENTI E COMMISSIONI

    Commissione d'esame

    ALESSANDRO REBORA (Presidente)

    ALERAMO LUCIFREDI

    MARGHERITA MONTI

    ROBERTO RAZZOLI

    ELENA RIZZETTO

    PAOLO SILVESTRI

    LUIGI CARASSALE (Presidente Supplente)

    LEZIONI

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

    Esame pratico in aula informatica consistente soluzione di problemi termo-strutturali (differenziandone i dati diversi per ogni candidato) utilzzando il codice ANSYS APDL.

    MODALITA' DI ACCERTAMENTO

    Esame pratico in aula informatica, consistente nella soluzione di problemi termo-strutturali (differenziandone i dati, diversi per ogni candidato) utilizzando il codice ANSYS APDL

    Calendario appelli

    Data Ora Luogo Tipologia Note
    07/01/2022 15:00 GENOVA Orale
    09/02/2022 15:00 GENOVA Orale
    09/06/2022 15:00 GENOVA Orale
    07/07/2022 15:00 GENOVA Orale
    05/09/2022 15:00 GENOVA Orale

    ALTRE INFORMAZIONI

    Propedeuticità :

    Nessuna, oltre ai requisiti necessari per l’ammissione alla Laurea Magistrale