PERIODO: NOVEMBRE 2016

Il corso si prefigge di fornire al dottorando gli strumenti concettuali necessari per la modellazione del comportamento a rottura dei materiali e delle strutture fragili o quasi-fragili. Particolare importanza verrà riservata agli elementi strutturali (calcestruzzo, rocce, polimeri, metalli) contenenti difetti di varia natura (fessure, intagli a V, fori), e soggetti a diverse condizioni di carico. Il carico di innesco o di propagazione della fessura verrà ottenuto attraverso la cosiddetta Meccanica della Frattura Finita (Finite Fracture Mechanics), che ipotizza un avanzamento discreto (anziché infinitesimo, come nella classica LEFM) della fessura stessa. Le previsioni teoriche saranno confrontate con i dati sperimentali presenti in Letteratura, mettendo in luce le differenti applicazioni nei vari campi dell’ingegneria.

The course aims to provide the fundamental tools necessary for the modelling of the failure behaviour of brittle or quasi-brittle materials and structures. The attention will be focused to structural elements containing defects (such as cracks, V-notches, holes), and subjected to different loading conditions. The crack onset or crack propagation load is achieved by means of the Finite Fracture Mechanics approach, based on the assumption of a crack advance which is discrete (and not infinitesimal, as in classical LEFM). Theoretical predictions will be compared with experimental data rising from different engineering fields.

Il corso sarà strutturato nella seguente maniera:

- Concetti di base della meccanica delle frattura elastica lineare (3 ore)
- Meccanica della frattura finita. Differenti modelli teorici (2 ore)
- Effetti sul carico di rottura di un intaglio a V, del raggio di curvatura e del T-stress in elementi strutturali fragili (calcestruzzo, polimeri, metalli, rocce) soggetti a differenti condizioni di carico. Interfacce e delaminazione. Applicazioni in ambito civile, meccanico e aerospaziale (5 ore)

The course will be organized as follows:

- Fundamental concepts of linear elastic fracture mechanics (3 hours)
- Finite Fracture Mechanics. Different theoretical models (2 hours)
- Effects of the V-nocth, the root radius and the T-stress on the failure load in brittle structural elements (concrete, polymers, metals, rocks) subjected to different loading conditions. Interfaces and debonding. Applications in civil, mechanics and aerospace engineering (5 hours)

Programma delle lezioni
1) Lunedì 7 novembre. Richiami di Meccanica della Frattura Elastica Lineare.
2) Martedì 8 novembre. Fondamenti teorici della Meccanica della Frattura Finita.
3) Martedì 15 novembre. Applicazioni a strutture con fori circolari, ellittici, intagli a U.
4) Mercoledì 16 novembre. Applicazioni a strutture con intagli a V (modo I, effetto dell’arrotondamento, modo misto).
5) Lunedì 21 novembre. Effetto del T-stress ed analisi della stabilità della propagazione in modo I della fessura.
6) Martedì 22 novembre. FFM ed effetto di scala. Analisi della delaminazione di rinforzi esterni tramite FFM e modello di interfaccia elastica.
7) Mercoledì 23 novembre. FFM: bibliografia, confronto con altri modelli, possibili sviluppi. Conclusioni.

Tutte le lezioni si terranno dalle 14:30 alle 16:00 in Aula Albenga, secondo piano, DISEG, ingresso 1.