Scienza delle costruzioni C - (5 cfu)

Prof. Roberto Brighenti Tel. 0521 905910 - Fax. 0521 905924
  E-mail. brigh@unipr.it
 


Finalità

Il Corso si propone di fornire alcuni elementi di progettazione strutturale, con particolare riferimento alle metodologie di calcolo computazionale applicate all’analisi di strutture con comportamento elastico ed elasto-plastico e ai problemi di instabilità.

Programma

Richiami ed approfondimenti di tematiche trattate nell’insegnamento di Scienza delle Costruzioni A-B.
Cenni al problema della torsione non uniforme e alla instabilità flesso-torsionale di travi a sezione sottile aperta. Introduzione ai problemi di plasticità, funzione di snervamento, incrudimento isotropo e cinematico, legge di flusso, deformazioni plastiche; esempi di modelli di plasticità per materiali strutturali comuni.

Fondamenti di meccanica computazionale.
Formulazione forte e debole di un problema differenziale. Condizioni al contorno naturali ed essenziali. Principi variazionali. Teorema dei lavori virtuali. Metodo residuale.

Metodo di Rayleigh-Ritz per le strutture elastiche.
Principio di minimo dell’energia potenziale totale. Approssimazione del campo di spostamenti. Applicazione del metodo di Rayleigh-Ritz alle travi e alle piastre inflesse.

Fondamenti del metodo degli elementi finiti
Discretizzazione di una struttura con elementi finiti. Elementi finiti isoparametrici mono, bi e tridimensionali. Equazioni algebriche di equilibrio statico, dinamico, con coazioni di un sistema strutturale discretizzato con gli EF. Convergenza del metodo degli EF. Analisi agli autovalori: problema dell’instabilità dell’equilibrio (matrice di rigidezza geometrica), modi propri di vibrare di una struttura (matrice di massa). Analisi della struttura del diagramma di flusso di un semplice programma agli elementi finiti.

Applicazioni : modellazione numerica di strutture generiche.
Utilizzo di programmi commerciali per la modellazione di strutture generiche. Prove di convergenza delle soluzioni. Analisi ed interpretazione critica dei risultati, valutazione della precisione delle analisi. Sottostrutturazione. Analisi lineari, analisi di instabilità, determinazione delle frequenze proprie. Post-processamento dei risultati.

Attività d'esercitazione

Durante il Corso verranno svolte delle esercitazioni al calcolatore per permettere agli allievi di impadronirsi delle metodologie di progettazione strutturale illustrate durante le ore di lezione.

Modalità d'esame

esame consiste in una prova orale.

Propedeuticità

Analisi A-B, Analisi C, Geometria, Meccanica Razionale, Scienza delle Costruzioni A-B.

Testi consigliati

Dispense del corso ed appunti dalle lezioni.
A. CARPINTERI: “Scienza delle Costruzioni”, Vol. 1 e 2, Ed. Pitagora, Bologna.
A. CARPINTERI, “Structural Mechanics”, E&FN Spon, London.
M. CAPURSO: “Lezioni di Scienza delle Costruzioni”, Ed. Pitagora, Bologna.
L. CORRADI DELL’ACQUA: “Meccanica delle strutture”, Vol. 1,2 e 3, Mc Graw-Hill, 1995.
F. CESARI: “Introduzione al metodo degli elementi finiti”, Pitagora Ed., Bologna.
R. COOK,, D.S. MALKUS, M.E. PLESHA: “Concept and application of finite element analysis”, John Wiley & Sons.
V. FRANCIOSI: “Fondamenti di Scienza delle Costruzioni”, Ed. Liguori, Napoli.
T.J.R. HUGHES: “The finite element method. linear static and dynamic finite element analysis”, Prentice Hall, 1987.

A. MACERI: “Scienza delle Costruzioni”, Accademica, Roma.
D.R.J. OWEN, E. HINTON: “Finite elements in plasticity”, Pineridge Press, 1980.
O.C. ZIENKIEWICZ: “The finite element method”, Mc Graw-Hill, 1986.


Ultimo aggiornamento: 29-06-2004


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