Generalità ed Obiettivi

I criteri e le metodologie per la valutazione dell'integrità strutturale di componenti richiedono necessariamente l'impiego di strumenti di calcolo finalizzati alla determinazione dell'effettivo stato di sollecitazione nel punto materiale. Il loro corretto utilizzo richiede l'impiego di strategie numeriche mirate, non sempre disponibili nei codici di calcolo commerciali in forma automatizzata. Il corso intende fornire una visione completa ed approfondita delle diverse strategie numeriche e metodologie operative rivolte alla possibilità di prevedere le condizioni di incipiente cedimento in un componente. Tali metodiche vengono esaminate sulla base della specificità del meccanismo di rottura del materiale (clivaggio, rottura duttile e creep). Relativamente alla frattura fragile, vengono richiamati i concetti essenziali di Meccanica della Frattura Lineare Elastica (MFLE) ed elasto-plastica (MFEP), già argomento di altri corsi, e sono analizzate le diverse procedure di calcolo finalizzate alla modellazione delle singolarità del campo di sollecitazione, al calcolo dell'intensità del campo stesso (K e J) ed alla verifica delle condizioni per la sua applicabilità (K e J dominanza). Viene presentata e discussa in dettaglio la metodologia dell'Approccio Locale (Local Approach to Fracture) finalizzata alla stima, in termini probabilistici, del rischio di rottura fragile in componenti in presenza di stato triassiale di sollecitazione indotto da intagli o variazioni geometriche. Per quel che riguarda il cedimento duttile ed il creep, sono presentate in maniera concisa ed immediatamente fruibile le problematiche relative alla modellazione del danno con modelli di meccanica del continuo (continuum damage mechanics, CDM) e di porosità (modelli alla Gurson e Rousselier). Vengono presentate le strategie di simulazione di innesco ed avanzamento di difettosità macroscopiche attraverso le tecniche di rilascio dei nodi, della rimozione degli elementi e con l'impiego di modelli coesivi. Le diverse tematiche affrontate sono sempre correlate da esempi pratici applicativi e, dove possibile, da 'case history'.

Destinatari

Progettisti di strutture metalliche, acciai e leghe non ferrose, con richieste avanzate d'integrità strutturale quali progettazione fail safe e damage tolerance, ricercatori che intendano approfondire le conoscenze nel campo degli aspetti numerici e computazionali del meccanica della frattura non lineare; gli utenti di codici di calcolo strutturale che intendano sviluppare le applicazioni numeriche nel campo della valutazione dell'integrità strutturale.

Prerequisiti

Il modulo è concepito per affrontare gli aspetti operativi e specialistici dell'integrità strutturale senza la necessità di prerequisiti specifici oltre alle conoscenze di base nel campo dell'ingegneria. È tuttavia consigliabile una conoscenza di base della meccanica della frattura lineare e non lineare.

Materiale didattico

Ad ogni partecipante al corso verranno fornite delle dispense/note relative agli argomenti trattati, assieme a copia dei lucidi utilizzate durante le lezioni.