Al termine del corso lo studente avrà acquisito: - una conoscenza di base dell’analisi strutturali accoppiate col metodo degli elementi finiti (FEM) e/o il metodo dei volumi finiti (FVM); e.g.: analisi termiche e meccaniche accoppiate, analisi fluido meccaniche accoppiate, etc. - le tecniche di simulazione finalizzate all’impiego ottimale delle strategie di analisi offerte dai moderni programmi di simulazione; - la capacità di operare in autonomia con l’impiego di uno o più software FEM/FVM commerciali.
Prerequisiti
- Conoscenza dei principi della Meccanica Classica dei corpi rigidi e dei continui deformabili e della Scienza delle Costruzioni e dei principi della Meccanica dei Fluidi. - Conoscenza di metodi di calcolo numerico: e.g. FEM e FVM - Conoscenza di almeno un programma commerciale di disegno geometrico al calcolatore (e.g. Inventor, Rhinoceros) e analisi numeriche e.g. (Abaqus, Fluent).
- Superamento con profitto dell’insegnamento “510061 - Simulazioni Numeriche per Applicazioni Industriali”
Metodi didattici
- Lezioni frontali anche con l'ausilio di dispositivi multimediali; esercitazioni numeriche in aula con proprio computer.
Verifica Apprendimento
Discussione del progetto assegnato allo studente (o proposto dallo studente) e di argomenti del corso.
Testi
Zienkiewicz, O. C., Taylor, R. L., Zhu, J. Z. (2013) ‘The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals’, Butterworth-Heinemann, United Kingdom. Cesari, F. (2019) ‘Introduzione al metodo degli elementi finiti’, Pitagora, Italy.
Contenuti
- Equazioni di trasporto - Principi di meshing e teoria di convergenza - Approccio dei volumi finiti - Algoritmi di discretizzazione spaziale e temporale e algoritmi di accoppiamento pressione-velocità - Svolgimento di esempio fluido-dinamico impiegando il metodo FVM - Introduzione alle analisi strutturali accoppiate, ovvero alle problematiche nelle quali due o più fenomeni fisici governano il comportamento della struttura in esame. - Introduzione alle analisi di interazione fluido-struttura propriamente dette (FSI). Presentazione degli algoritmi di accoppiamento di due diversi software: sincronizzazione dei programmi solutori impiegati. - Svolgimento di esempio fluido-termico-meccanico impiegando l’accoppiamento CFD-FEM e FEM-FEM Presentazione di esempi termico-ottico e elettrico-meccanico-acustico - Sviluppo e svolgimento di un progetto assegnato allo studente o proposto dallo studente
