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    Luca ESPOSITO

    Insegnamento di LABORATORIO NUMERICO DELLE STRUTTURE - ELEMENTI FINITI

    Corso di laurea magistrale in INGEGNERIA CIVILE

    SSD: ICAR/08

    CFU: 9,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 72,00

    Periodo di Erogazione: Secondo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    italiano

    Contenuti

    Richiami sulle equazioni di equilibrio e sui principali modelli cinematici del continuo, legame costitutivo in materiali elastici lineari; problema variazionale e forma discreta dell’equazioni differenziali alle derivate parziali (PDE) in elasticità; metodo di Ritz-Galerkin; analisi matriciale di strutture reticolari; l’approccio agli spostamenti; formulazione del problema di minima energia potenziale nel Metodo degli Elementi Finiti; analisi elastica; elementi di ordine elevato ed isoparametrici; non linearità del materiale; applicazioni con l’ausilio di codici FEM a sistemi mono, bi- e tri-dimensionali ed, in particolare, simulazioni numeriche in ambiente ANSYS- Multiphisics: 1) fase di pre-processing: modellazione geometrica del problema; impostazione delle caratteristiche costitutive dei materiali; scelta dell’elemento finito e discretizzazione del modello (mesh); impostazioni delle condizioni iniziali ed al contorno; 2) fase di solution: scelta del solutore; 3) fase di post-processing: analisi dei risultati. Approfondimento del linguaggio di programmazione Ansys Parametric Design Language (APDL) per l’utilizzo della modalità batch in ambiente ANSYS- Multiphisics.

    Testi di riferimento

    Villaggio P. Mathematical models for elastic structures. Cambridge University Press. 2005.
    Corradi dell’Acqua L. Meccanica delle strutture-Il comportamento dei mezzi continui. Volume 1. McGraw-Hill. 2010.
    Corradi dell’Acqua L. Meccanica delle strutture-Le teorie strutturali ed il metodo degli elementi finiti. Volume 2. McGraw-Hill. 2010.
    Boley AB, Weiner JH. Theory of thermal stresses. Dover pubblications. 1997.
    Maugin GA. The thermomechanics of plasticity and fracture. Cambridge University Press. 1992.
    Zienkiewicz OC. Taylor RL. The Finite Element Method (5th Edition). The basis. Volume 1. Elsevier, 2000.
    Tutorials dei pacchetti software utilizzati.
    Appunti dal corso.

    Obiettivi formativi

    Il corso mira a fornire agli studenti gli strumenti essenziali per la modellazione e l’analisi computazionale in ambito termo-meccanico di continui e strutture, prestando particolare attenzione alle applicazioni di specifico interesse per la Scienza delle Costruzioni.
    Partendo dai fondamenti della modellazione basata sul Metodo degli Elementi Finiti (FEM) e da richiami di meccanica del continuo, lo scopo del corso è quello di illustrare i principali approcci alla modellazione ed alle strategie numeriche per la determinazione degli stati di sforzo e di deformazione in strutture monodimensionali (travi e telai), bidimensionali e tridimensionali, considerando anche esempi di materiali che esibiscano non linearità costitutive, in regime di grandi spostamenti.
    Infine, il corso ha come obiettivo l’apprendimento dell’utilizzo di codici di simulazione numerica commerciali quali ANSYS-Multiphisics per lo sviluppo di applicazioni in ambito termo-meccanico.

    Prerequisiti

    nessuno

    Metodologie didattiche

    Lezioni. Esercitazioni di simulazione numerica

    Metodi di valutazione

    Colloquio orale. Realizzazione di un elaborato con l’ausilio di un programma di calcolo numerico su un problema strutturale in ambito termo-meccanico.

    Altre informazioni

    nessuna

    Programma del corso

    Richiami sulle equazioni di equilibrio e sui principali modelli cinematici del continuo, legame costitutivo in materiali elastici lineari; problema variazionale e forma discreta dell’equazioni differenziali alle derivate parziali (PDE) in elasticità; metodo di Ritz-Galerkin; analisi matriciale di strutture reticolari; l’approccio agli spostamenti; formulazione del problema di minima energia potenziale nel Metodo degli Elementi Finiti; analisi elastica; elementi di ordine elevato ed isoparametrici; non linearità del materiale; applicazioni con l’ausilio di codici FEM a sistemi mono, bi- e tri-dimensionali ed, in particolare, simulazioni numeriche in ambiente ANSYS- Multiphisics: 1) fase di pre-processing: modellazione geometrica del problema; impostazione delle caratteristiche costitutive dei materiali; scelta dell’elemento finito e discretizzazione del modello (mesh); impostazioni delle condizioni iniziali ed al contorno; 2) fase di solution: scelta del solutore; 3) fase di post-processing: analisi dei risultati. Approfondimento del linguaggio di programmazione Ansys Parametric Design Language (APDL) per l’utilizzo della modalità batch in ambiente ANSYS- Multiphisics.

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