OBIETTIVI FORMATIVI

Il modulo si pone l’obiettivo di fornire le basi teoriche ed alcuni strumenti applicativi per l’identificazione dinamica e il controllo delle vibrazioni delle strutture civili. Vengono introdotte le basi dell’Analisi Modale Sperimentale (EMA) e dell’Analisi Modale Operativa (OMA) e i principali metodi di identificazione nel dominio della frequenza e del tempo. Viene fornita la conoscenza di base sulle tecniche di controllo passivo delle vibrazioni e sull’isolamento sismico delle strutture.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Lo scopo dell’insegnamento è quello di fornire le basi teoriche ed alcuni strumenti applicativi per l’identificazione dinamica delle strutture applicando metodi nel dominio del tempo e della frequenza, di illustrare le tecniche di controllo passivo delle vibrazioni e fornire le basi dell’isolamento sismico.

Al termine dell’insegnamento, lo studente dovrà:

• Avere acquisito le basi teoriche riguardanti la risposta dinamica delle strutture ad eccitazione aleatoria
• Sapere analizzare e manipolare grandezze aleatorie
• Avere acquisito le basi teoriche riguardanti l’identificazione dinamica delle strutture
• Sapere applicare tecniche per l’identificazione dinamica delle strutture
• Conoscere i principali metodi per il controllo passivo delle vibrazioni
• Conoscere le basi dell’isolamento sismico

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso si articola in lezioni frontali (circa 31 ore), esercitazioni in aula informatica (circa 15 ore), esercitazioni in laboratorio (circa 4 ore).

Le lezioni frontali hanno l’obiettivo di introdurre le principali basi teoriche dell’insegnamento.

Durante le esercitazioni in aula informatica gli studenti, divisi in gruppi di due o tre componenti ed assistiti dal docente, dovranno sviluppare codici di calcolo in ambiente Matlab per l’analisi statistica di grandezze aleatorie, per l’implementazione delle tecniche base dell’analisi modale sperimentale (EMA) e applicare i metodi di analisi modale operativa (OMA) mediante il codice MACEC.

Sono inoltre previste due esercitazioni in laboratorio durante le quali saranno registrate le misure di accelerazione su modelli in scala di strutture, che verranno poi analizzate dagli studenti durante il laboratorio informatico. Inoltre, verranno implementate semplici tecniche di controllo delle vibrazioni.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Identificazione dinamica: Experimental Modal Analysis (EMA) e Operational Modal Analysis (OMA). EMA: trasduttori e metodi di eccitazione, metodi di identificazione, analisi dei segnali. Richiami di teoria della probabilità e statistica: variabili aleatorie, vettori aleatori e modelli probabilistici. Processi aleatori e stazionarietà. Risposta aleatoria stazionaria di strutture elastiche lineari. OMA: tecniche di identificazione nel dominio della frequenza e nel dominio del tempo. Controllo passivo delle vibrazioni e isolamento sismico.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Brincker R. Ventura C. (2015).Introduction to Operational Modal Analysis, Wiley

Elishakoff, I. (1999). Probabilistic theory of structures, Dover.

Ewins D.J. (2000). Modal testing: theory, practice and application, Second Edition, Research Studies Press LTD

Muscolino, G. (2002). Dinamica delle strutture, McGraw-Hill.

Rainieri C., Fabbrocino G. (2014). Operational Modal Analysis of Civil Engineering Structures- An Introduction and Guide for Applications-Springer-Verlag New York

Tubino, F. (2012). Dispense del corso (in inglese).