Introduzione al metodo degli elementi finiti. Teoria e analisi statiche (Corso a Distanza) 

FEMBTA03

Docenti

Dott. Guido Servetti, MSc & PhD in Aerospace Engineering
Ing. Federico Valente, MBA, Six Sigma Black Belt, CEO ITACAe Srl

Finalità

Il presente corso ha la finalità di fare conoscere le metodologie l'analisi agli elementi finiti e alcuni dei relativi strumenti software. Il corso è progettato per fornire a professionisti la conoscenza rudimentale dell'analisi strutturale. I tirocinanti apprenderanno la FEA lineare e non lineare, le sue applicazioni e le tecniche di modellazione.

Obiettivi del corso:

• Apprendere i concetti base del metodo agli elementi finiti;
• Conoscere i principi delle metodologie di calcolo strutturale applicate allo sviluppo di prodotti industriali;
• Avere una visione degli strumenti software principali di calcolo strutturale;
• Conoscere i fondamenti delle analisi agli elementi finiti lineari e non-lineari;
• Apprendere le metodologie per i calcoli statici lineari e non lineari;
• Approfondire i concetti di non linearità geometrica, di materiale e di contatto;
• Conoscere le potenzialità di alcuni dei principali software commerciali e open source;
• Formarsi sull'utilizzo delle funzioni principali delle interfacce utente per il pre- e il post-processing;
• Affrontare problemi di convergenza, debug e linee guida generali;
• Formarsi sulla preparazione di un modello FEM: discretizzazione, condizioni di carico e vincolo, modellazione dei materiali, definizione dei parametri numerici;
• Sapere gestire un progetto di analisi, il flusso di lavoro, gli strumenti, i risultati;
• L'analisi delle specifiche strutturali e la loro interpretazione ai fini della definizione di modelli di calcolo;
• Esercitarsi su alcune applicazioni pratiche.

Destinatari

Il corso è rivolto ai professionisti operanti nelle aree Ricerca e Sviluppo, Innovazione di prodotto e di processo, Progettazione processi manifatturieri, Uffici di Calcolo.

Durata e Struttura del Corso

Il corso svolto interamente in modalità remota ha una durata complessiva di 18 ore, suddivise in 3 lezioni della durata di 6 ore ciascuna. L'intera attività didattica si terrà in italiano mediante una piattaforma di web conference con l'ausilio di slides e testi. È previsto, per ogni, un momento di presentazione di esempi e di svolgimento di esercitazioni on-line.

Materiale Didattico   

Ad ogni partecipante al corso saranno fornite delle dispense/note relative agli argomenti trattati, copie delle presentazioni utilizzate durante le lezioni e sarà rilasciato un attestato di frequenza.

Programma

1a Lezione (8 ore)

• Introduzione al metodo di calcolo agli elementi finiti e cenni storici.
• Discretizzazione, elementi, nodi, gdl, matrice di rigidezza di elemento e suo significato. Approssimazione dello stato di spostamento interno tramite le funzioni di forma.
• Matrice di rigidezza dell'elemento e della struttura.
• Condizioni per la non singolarità. Effetto di vincoli.
• Rappresentazione di tensioni e spostamenti. Condizioni per la convergenza.
• Elementi asta: funzioni di forma, tipologie di impiego.
• Elementi trave: funzioni di forma, tipologie ed esempi di impiego.
• Elementi Pipe: caratteristiche ed esempi di impiego.
• Elementi piani: caratteristiche ed esempi di impiego.
• Elementi guscio assialsimmetrico: formulazione, campo di impiego, esempio di applicazione.

2a Lezione (8 ore)

• Elementi shell: funzioni di forma
• Elementi shell: modalità di impiego ed esempi di applicazione
• Elementi "brick": formulazione e modalità di impiego. Analisi per sottostrutture. Esempi di applicazione.
• Effetto del tipo di elemento sulle risposte del modello. Dipendenza dell'errore dai parametri del modello.
• Errore sulle tensioni. Convergenza. Stima a posteriori dell'errore. p ed h-convergence.
• Singolarità dello stato di tensione. Modellazione di carichi e vincoli. Simmetrie.
• Ripasso generale ed esercitazioni.
• Bibliografia.