- Docente: Francesco Ubertini
- Crediti formativi: 6
- SSD: ICAR/08
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale in Ingegneria civile (cod. 0930)
Conoscenze e abilità da conseguire
Con l'acquisizione dei crediti formativi del corso, lo studente conosce i metodi di calcolo delle strutture orientati all'elaborazione automatica, con riguardo agli aspetti concettuali, formali e operativi. Finalità specifica dell'insegnamento è rendere gli allievi idonei a procedere alla modellazione e alla analisi computazionale di problemi strutturali correnti, autonomamente o mediante l'impiego di codici di calcolo esistenti, e a interpretarne criticamente i risultati.
Contenuti
Analisi matriciale dei sistemi di travi in regime elastico lineare. Strutture intelaiate piane e spaziali. Suddivisione e modellazione della struttura. Determinazione delle sollecitazioni. Problemi specifici: nodi di estensione finita, vincoli interni, vincoli elasticamente cedevoli, nodi semirigidi, strutture intelaiate con solai indeformabili nel proprio piano.
Aspetti formali dei problemi strutturali in campo elastico lineare. Le formulazioni agli spostamenti: operatoriale, variazionale (principio dei lavori virtuali) e di minimo (principio della minima energia potenziale totale). Proprietà e applicazioni ai casi dei più comuni modelli strutturali (travi rettilinee, lastre piane caricate nel proprio piano, lastre piane inflesse, gusci).
Metodi variazionali diretti, generalità. Il metodo di Galerkin, il metodo di Rayleigh-Ritz. Il metodo degli elementi finiti agli spostamenti.
La modellazione per elementi finiti delle travi e degli archi, delle lastre piane caricate nel piano, delle lastre inflesse spesse (alla Mindlin) e sottili (alla Kirchhoff), dei gusci e dei solidi tridimensionali. Vari tipi e famiglie di elementi finiti. Applicazioni.
Analisi statica non lineare. Non linearità geometrica e meccanica. Modellazione per elementi finiti, strategie di analisi e algoritmi di risoluzione. Applicazioni.
Analisi dinamica lineare e non lineare. Analisi modale e al passo. Metodi di integrazione nel tempo. Applicazioni.
Testi/Bibliografia
- Dispense
- M. Capurso, Introduzione al Calcolo Automatico delle Strutture, Cremonese, Roma, 1977
- K.J. Bathe, Finite Element Procedures, Prentice-Hall Inc., 1996
- O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, The Finite Element Method, 5a edizione, Butterworth-Heinemann, 2000
Durante lo svolgimento dell'insegnamento vengono indicati articoli su riviste, utili per l'approfondimento degli argomenti trattati.
Metodi didattici
Il programma del corso viene interamente svolto durante le ore di lezione. L'insegnamento è integrato da esercitazioni al calcolatore, comprendenti lo svolgimento di temi assegnati e l'analisi di problemi strutturali mediante codici di calcolo professionali di impiego corrente.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La verifica dell'apprendimento prevede una prova orale. La prova verte su alcune domande che tendono ad accertare la conoscenza da parte dello studente degli argomenti trattati a lezione e sviluppati nelle esercitazioni.
Strumenti a supporto della didattica
Gli strumenti di supporto alla didattica in aula sono: la lavagna luminosa, il videoproiettore e il PC.
L'Insegnamento è integrato da esercitazioni al calcolatore, presso il Laboratorio di Meccanica Computazionale ( www.lamc.ing.unibo.it ).
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Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Francesco Ubertini