Il corso ha la finalita' di descrivere vari modelli matematici che trovano applicazione nell'ingegneria civile e ambientale. Partendo della struttura microscopica dei mezzi porosi e dei sistemi multifase, se ne introduce la descrizione a livello macroscopico. Vengono quindi approfonditi gli aspetti relativi alle equazioni di bilancio e ai legami costitutivi, discutendo in dettaglio il modello elasto-plastico con incrudimento. Si passa quindi alla formulazione dei modelli di sedimentazione, consolidazione, filtrazione e subsidenza, di caratterizzazione meccanica dei mezzi porosi, di amplificazione sismica locale, di dinamica di frane, valanghe e sabbia, di biomeccanica, di processi di fabbricazione di materiali compositi.

Obiettivo del corso è far acquisire all'allievo i principi della meccanica dei mezzi porosi e dei sistemi multifase e le principali applicazioni.

Meccanica dei Continui.

Parte prima: fondamenti della meccanica dei mezzi porosi 1. Struttura dei mezzi porosi e definizione dell'elemento di volume rappresentativo. 2. Fasi e interazione tra le fasi. 3. Descrizione macroscopica dei mezzi porosi. 4. Formulazione euleriana e lagrangiana delle equazioni di bilancio Parte seconda: legami costitutivi 1. Legami costitutivi 2. Il modello elastico 3. Il modello elasto-plastico con incrudimento Parte terza: Alcuni fenomeni specifici 1. Instabilità di Saffman-Taylor 2. Fenomeni di sedimentazione, consolidazione e subsidenza 3. Moti fluidi a densità variabile in presenza di gradienti termici e di composizione 4. Comportamento chemo-idro-meccanico delle argille attive 5. Metodo di J. Bear della "media lungo la verticale 6. Moti fluidi a densità variabile in mezzi porosi fratturati 7. Aspetti modellistici e computazionali in alcuni problemi di riferimento nella fluidodinamica dei mezzi porosi 8. Biomeccanica 9. Modellazione della dinamica di propagazione e deposito di fenomeni franosi rapidi

R. Lancellotta (2012). Geotecnica. Zanichelli, 4° edizione (capitoli 2, 3, 4, 7). R. Lancellotta (2009). Geotechnical Engineering. Taylor & Francis, London. A. Romano, R. Lancellotta, A. Marasco (2004). Continuum Mechanics using Matematica: Fundamentals, Applications and Scientific Computing with Matematica. Birkhauser. Per la parte sulle applicazioni sono a disposizione sul portale della didattica degli appunti delle lezioni

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Progetto individuale; Progetto di gruppo;

Exam: Compulsory oral exam; Individual project; Group project;

... La valutazione dell'apprendimento sarà articolata in due fasi, cui verrà dato la medesima importanza ai fini della decisione del voto finale. Fase 1: Discussione di un progetto, su un argomento da concordare con i docenti, che gli studenti dovranno elaborare in gruppo. Il numero massimo di studenti che potranno far parte di uno stesso gruppo verrà deciso al momento dell'assegnazione dei singoli progetti. Fase 2: Sostenimento di una prova orale volta a verificare la conoscenza degli aspetti generali e di base della materia. Durante la prova orale, che avrà durata di circa 20 minuti, i docenti valuteranno il livello di maturità raggiunto dagli studenti sugli argomenti presentati a lezione, ponendo almeno una domanda per ciascuna delle tre parti di cui è composto il corso. La valutazione di ciascun candidato sarà tanto migliore quanto più il candidato stesso mostrerà padronanza di linguaggio, chiarezza espositiva, e capacità di sintetizzare i passaggi logici che legano fra loro i fondamenti della Meccanica dei Mezzi Porosi, le teorie costitutive, ed i modelli matematici presentati per descrivere alcuni dei fenomeni specifici incontrati nel corso.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.