PROGETTAZIONE MECCANICA AVANZATA CON METODI SPERIMENTALI E NUMERICI
Anno accademico 2026/2027 - Docente: RAFFAELE BARBAGALLORisultati di apprendimento attesi
Il corso si articola in una sezione da 9 CFU (Prof. G. Mirone) ed una da 3 CFU (Prof. R. Barbagallo).
Conoscenza e comprensione
Verrà effettuata una formazione approfondita sulla modellazione a elementi finiti (FEM), per consentire agli studenti di prevedere la risposta strutturale nei contesti di elastoplasticità, dinamica, integrità strutturale e tolleranza al danno.
Verranno fornite nozioni di meccanica dei materiali e caratterizzazione sperimentale con un approccio pragmatico, rispettivamente affrontando i modelli più recenti di comportamento dei materiali (plasticità statica/dinamica, danno/fallimento del materiale) e le procedure di laboratorio più recenti per la calibrazione di tali modelli.
Gli studenti assisteranno a esperimenti di laboratorio per prove statiche e dinamiche (macchine di prova motorizzate e idrauliche, attrezzature Hopkinson bar, acquisizione dei dati e analisi delle immagini).
Il modulo del corso da 3 CFU sarà dedicato alla tecnica Digital Image Correlation (DIC) per la valutazione degli spostamenti e delle deformazioni a pieno campo ed ai Metodi termici per la valutazione della fatica. Ciò formerà gli studenti nella preparazione dei provini, nell'acquisizione e nell'elaborazione di immagini, con l'obiettivo di determinare le deformazioni locali e le distanze caratteristiche di provini/componenti sottoposti a prove sperimentali, nonché il loro limite di fatica attraverso acquisizioni termografiche.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
L'obiettivo del corso è permettere agli studenti di eseguire la progettazione meccanica avanzata e la valutazione dell'integrità di strutture e componenti, secondo le procedure più moderne.
Gli studenti utilizzeranno i dati sperimentali per calibrare i modelli di materiale selezionati, che poi saranno implementati sia nelle analisi FEM tramite subroutine personalizzate, sia nella fase di post-elaborazione dei risultati FEM tramite semplici calcoli su fogli di calcolo.
Le competenze acquisite sono spendibili nell’ambito dell’industria e dello sviluppo sostenibile, in accordo con gli obiettivi 9 e 11 dell’Agenda 2030 delle Nazioni Unite.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Qualora l’insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto sopra dichiarato, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel presente syllabus.
Prerequisiti richiesti
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
1) Digital Image Correlation (DIC) (P
- C1) Teoria della tecnica Digital Image Correlation (DIC) - Aspetti pratici della DIC: distanza dal soggetto, risoluzione della fotocamera, dimensione dello speckle - Introduzione al software DIC GOM;
- L1) Applicazione dello speckle e derivazione tramite DIC di spostamenti e deformazioni in prove sperimentali;
- E1) Postprocessing di dati sperimentali DIC, simulazione di esperimenti agli Elementi Finiti, confronto delle distribuzioni di deformazione locale.
2)
- C2) Review dei concetti avanzati di fatica – Carico random e fatica multiassiale – Metodo Straircase - Rilevamento del calore a infrarossi (IR) – Formazione su comandi e software della termocamera modello Flir X6540 sc – Procedura per la determinazione del limite di fatica mediante termocamera – Test in laboratorio;
- L2) Acquisizioni della termocamera da test statici/di fatica;
- E2) Post-elaborazione dei dati sperimentali IR.
Testi di riferimento
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Digital Image Correlation per la misura sperimentale delle deformazioni | [1] |
| 2 | Metodi termici per la valutazione della fatica | [1] |