Calcolo automatico delle strutture - (5 cfu)
| Prof. Roberto Cerioni | Tel. 0521905928 - |
| E-mail. roberto.cerioni@unipr.it | |
Finalità
Il corso si propone di offrire agli studenti una panoramica delle principali tecniche per la risoluzione di problemi strutturali basate sull'uso dell'elaboratore elettronico e di metterli in grado di sviluppare autonomamente codici di calcolo automatico.
Programma
1) Aspetti introduttivi
Panoramica dei principali metodi per il calcolo automatico delle strutture.
2) Metodo delle Differenze Finite
Approssimazione delle derivate di funzioni di una variabile. Richiami sulla teoria delle piastre sottili. Discretizzazione dell'equazione delle piastre mediante differenze finite. Sviluppo di un programma alle differenze finite per l'analisi di piastre inflesse.
3) Analisi matriciale delle strutture a telaio.
Richiami su aspetti teorici di base: Principi dei lavori virtuali, delle forze virtuali e degli spostamenti virtuali per continui tridimensionali e loro particolarizzazione ai sistemi di travi.
Il metodo delle forze e il metodo degli spostamenti per telai piani. Sviluppo di un programma per l'analisi dei telai piani mediante il metodo degli spostamenti. Caratteristiche del sistema risolvente: metodi di memorizzazione della matrice di rigidezza e di soluzione del sistema. Sconnessioni di vincolo. Vincoli a terra inclinati o cedevoli. Caso delle travature reticolari piane.
4) Il metodo degli Elementi Finiti
Fondamenti teorici del metodo. Analogie e differenze col metodo degli spostamenti e col metodo di Ritz nel caso di sistemi di travi.
5) Analisi statica per Elementi Finiti di strutture in campo lineare
E.F. per l'analisi di strutture in regime piano di sforzi o deformazioni. E.F. per l'analisi di problemi strutturali assialsimmetrici. E.F. per piastre inflesse. E.F. per corpi tridimensionali.
6) Cenni sull'analisi per Elementi Finiti di problemi speciali
Calcolo delle frequenze proprie di strutture elastiche. Calcolo del carico critico di sistemi di aste compresse. Analisi di strutture in materiale elastoplastico. Analisi di strutture elastiche in materiale anisotropo.
Attività d'esercitazione
In parallelo alla trattazione teorica degli argomenti sopra elencati, durante le ore di esercitazione gli allievi sviluppero, assistiti dal docente, codici di calcolo per l'analisi di problemi strutturali di interesse ingegneristico. Precederà una breve introduzione sulla programmazione in linguaggio FORTRAN.
Modalità d'esame
L'esame consta di una prova orale. Per accedere all'esame, lo studente dovrà sviluppare autonomamente una parte di un programma di calcolo automatico, preventivamente concordata col docente.
Propedeuticità
Scienza delle costruzioni, Tecnica delle costruzioni, Fondamenti di informatica.
Testi consigliati
J.S. PRZEMIENIECKI: " Theory of matrix structural analysis", Mc Graw-Hill, 1968.
L. CEDOLIN: "Elementi di analisi strutturale", Quaderni del Corso di Perfezionamento per le costruzioni in c.a. - Fondazione F.lli Pesenti, Tamburini, 1975.
O.C. ZIENKIEWICZ: "The Finite Element Method",3rd ed.,Mc Graw-Hill, 1977.
C.A. BREBBIA, J.J. CONNOR: "Fondamenti del metodo degli elementi finiti", CLUP, 1979.
G. TONIOLO: "Analisi strutturale con l'elaboratore elettronico", Masson, 1981.
R.D. COOK: "Concepts and applications of finite element analysis", 2nd ed., John Wiley & Sons, 1981.
L. CORRADI: "Meccanica delle Strutture", vol. 2°, Mc Graw Hill, 1993.
Ultimo aggiornamento: 10-01-2003