ID:
502862
Durata (ore):
68
CFU:
6
SSD:
BIOINGEGNERIA INDUSTRIALE
SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (30/09/2024 - 20/01/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso si propone di introdurre lo studente allo studio ed all’utilizzo di modelli matematici analitici e numerici per la descrizione del comportamento costitutivo di materiali.
Partendo da un inquadramento generale della teoria dei corpi deformabili, si affronterà lo sviluppo di legami elastici ed inelastici (discutendo modelli di visco-elasticità, visco-plasticità, plasticità, con possibili estensioni al caso di danno e fatica), per materiali isotropi e non-isotropi, dando anche cenni alle problematiche per la loro soluzione in ambito numerico.
Si discuterà anche l’estensione di alcuni modelli in regime di grandi deformazioni.
Partendo da un inquadramento generale della teoria dei corpi deformabili, si affronterà lo sviluppo di legami elastici ed inelastici (discutendo modelli di visco-elasticità, visco-plasticità, plasticità, con possibili estensioni al caso di danno e fatica), per materiali isotropi e non-isotropi, dando anche cenni alle problematiche per la loro soluzione in ambito numerico.
Si discuterà anche l’estensione di alcuni modelli in regime di grandi deformazioni.
Prerequisiti
conoscenza di base di meccanica del continuo.
Metodi didattici
- didattica frontale
- esercitazioni al calcolatore
- esercitazione con macchina di prova meccanica
- esercitazioni al calcolatore
- esercitazione con macchina di prova meccanica
Verifica Apprendimento
E’ prevista di norma una prova scritta, unma al calcolatore ed una prova orale con discussione degli elaborati assegnati durante il corso e possibilmente di un progetto finale di tipo teorico e/o numerico.
Le modalità possono variare in base al numero degli studenti interessati al corso.
Le modalità possono variare in base al numero degli studenti interessati al corso.
Testi
Modulo A. Modelli costitutivi dei materiali
Appunti a cura del docente
Materiale didattico per ulteriori approfondimenti:
Besson, J. et al. (2010) Non-linear mechanics of materials. Springer
Bonet, J. and R. Wood (1997). Nonlinear Continuum Mechanics for finite element analysis. Cambridge University Press.
Hjelmstad, K. (1997). Fundamentals of Structural Mechanics. Prentice Hall.
Holzapfel, G. (2000). Nonlinear solid mechanics: a continuum approach for engineering. John Wiley & Sons.
Lemaitre, J. and J. Chaboche (1990). Mechanics of solid materials. Cambridge University Press.
Lubliner, J. (1990). Plasticity theory. Macmillan.
Simo, J. and T. Hughes (1998). Computational inelasticity. Springer-Verlag.
Zienkiewicz, O. and R. Taylor (1991). The finite element method (fourth ed.), Volume II. New York: McGraw Hill.
Appunti a cura del docente
Materiale didattico per ulteriori approfondimenti:
Besson, J. et al. (2010) Non-linear mechanics of materials. Springer
Bonet, J. and R. Wood (1997). Nonlinear Continuum Mechanics for finite element analysis. Cambridge University Press.
Hjelmstad, K. (1997). Fundamentals of Structural Mechanics. Prentice Hall.
Holzapfel, G. (2000). Nonlinear solid mechanics: a continuum approach for engineering. John Wiley & Sons.
Lemaitre, J. and J. Chaboche (1990). Mechanics of solid materials. Cambridge University Press.
Lubliner, J. (1990). Plasticity theory. Macmillan.
Simo, J. and T. Hughes (1998). Computational inelasticity. Springer-Verlag.
Zienkiewicz, O. and R. Taylor (1991). The finite element method (fourth ed.), Volume II. New York: McGraw Hill.
Contenuti
Il corso si propone di introdurre lo studente allo studio ed all’utilizzo di modelli matematici analitici e numerici per la descrizione del comportamento costitutivo di materiali.
Partendo da un inquadramento generale della teoria dei corpi deformabili, si affronterà lo sviluppo di legami elastici ed inelastici (discutendo modelli di visco-elasticità, visco-plasticità, plasticità, con possibili estensioni al caso di danno e fatica), per materiali isotropi e non-isotropi, dando anche cenni alle problematiche per la loro soluzione in ambito numerico.
Si discuterà anche l’estensione di alcuni modelli in regime di grandi deformazioni.
Richiami di algebra tensoriale
Richiami di meccanica dei corpi deformabili nell’ipotesi di piccoli gradienti di spostamento. Analisi della deformazione. Equilibrio.
Principi fondamentali per lo sviluppo di legami costitutivi: invarianza dell’osservatore e simmetria materiale
Modelli elastici in piccole deformazioni: elasticità alla Cauchy ed elasticità alla Green. Sviluppo di modelli per diverse simmetrie materiale: materiali isotropi, materiali con una fibra, materiali con due fibre.
Sviluppo di un programma di calcolo (matlab o sage) per la simulazione di storie a controllo di deformazione, a controllo di tensione, miste.
Applicazione al caso di particolari classi di materiali (polimeri, materiali compositi, tessuti biologici molli, etc.). Confronto con dati sperimentali e sviluppo di un programma per la determinazione automatica dei parametri costitutivi.
Modelli inelastici in piccole deformazioni: visco-elasticità, visco-plasticità, plasticità classica, plasticità con incrudimento isotropo e cinematico.
Schemi di integrazione soluzione numerica e sviluppo di un programma di calcolo (matlab o sage) per la simulazione di storie a controllo di deformazione, a controllo di tensione, miste.
Applicazione al caso di particolari classi di materiali inelastici (materiali metallici, calcestruzzo, etc.). Confronto con dati sperimentali.
Fondamenti di meccanica dei corpi deformabili nell’ipotesi di grandi spostamenti. Analisi della deformazione. Equilibrio.
Principi fondamentali per lo sviluppo di legami costitutivi nell’ipotesi di grandi spostamenti: invarianza dell’osservatore e simmetria materiale
Esempi di legami costitutivi in grandi spostamenti.
Possibili cenni su fenomeni di danno e fatica per materiali.
Partendo da un inquadramento generale della teoria dei corpi deformabili, si affronterà lo sviluppo di legami elastici ed inelastici (discutendo modelli di visco-elasticità, visco-plasticità, plasticità, con possibili estensioni al caso di danno e fatica), per materiali isotropi e non-isotropi, dando anche cenni alle problematiche per la loro soluzione in ambito numerico.
Si discuterà anche l’estensione di alcuni modelli in regime di grandi deformazioni.
Richiami di algebra tensoriale
Richiami di meccanica dei corpi deformabili nell’ipotesi di piccoli gradienti di spostamento. Analisi della deformazione. Equilibrio.
Principi fondamentali per lo sviluppo di legami costitutivi: invarianza dell’osservatore e simmetria materiale
Modelli elastici in piccole deformazioni: elasticità alla Cauchy ed elasticità alla Green. Sviluppo di modelli per diverse simmetrie materiale: materiali isotropi, materiali con una fibra, materiali con due fibre.
Sviluppo di un programma di calcolo (matlab o sage) per la simulazione di storie a controllo di deformazione, a controllo di tensione, miste.
Applicazione al caso di particolari classi di materiali (polimeri, materiali compositi, tessuti biologici molli, etc.). Confronto con dati sperimentali e sviluppo di un programma per la determinazione automatica dei parametri costitutivi.
Modelli inelastici in piccole deformazioni: visco-elasticità, visco-plasticità, plasticità classica, plasticità con incrudimento isotropo e cinematico.
Schemi di integrazione soluzione numerica e sviluppo di un programma di calcolo (matlab o sage) per la simulazione di storie a controllo di deformazione, a controllo di tensione, miste.
Applicazione al caso di particolari classi di materiali inelastici (materiali metallici, calcestruzzo, etc.). Confronto con dati sperimentali.
Fondamenti di meccanica dei corpi deformabili nell’ipotesi di grandi spostamenti. Analisi della deformazione. Equilibrio.
Principi fondamentali per lo sviluppo di legami costitutivi nell’ipotesi di grandi spostamenti: invarianza dell’osservatore e simmetria materiale
Esempi di legami costitutivi in grandi spostamenti.
Possibili cenni su fenomeni di danno e fatica per materiali.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi (3)
BIOINGEGNERIA
Laurea Magistrale
2 anni
INGEGNERIA CIVILE
Laurea Magistrale
2 anni
INGEGNERIA COMPUTAZIONALE E MODELLISTICA PER MATERIALI, STRUTTURE E TECNOLOGIE SOSTENIBILI
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
Persone (3)
Personale tecnico amministrativo
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