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Anno Accademico 2007/08
01FOLDS
Elementi finiti in campo lineare
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Meccanica - Vercelli
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Soma' Aurelio ORARIO RICEVIMENTO PO ING-IND/14 30 0 40 0 8
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/14 5 B - Caratterizzanti Ingegneria meccanica
Obiettivi dell'insegnamento
Il corso ha lo scopo di fornire i fondamenti teorici del metodo degli elementi finiti, con particolare riguardo all'analisi strutturale statica in campo lineare elastico. Saranno illustrate le principali tecniche di programmazione e l'organizzazione dei programmi di calcolo più comunemente utilizzati; particolare enfasi verrà data all'uso di processori grafici interattivi ed all'interpretazione dei risultati.
Prerequisiti
Per frequentare il corso con profitto lo studente deve aver appreso ed assimilato i contenuti degli insegnamenti di Disegno delle macchine, Costruzione di macchine.
Programma
 Analisi Matriciale di Strutture
Proprietà delle matrici, algebra matriciale. Principi fondamentale del metodo agli elementi finiti. Funzione di forma. Matrice di rigidezza e sue proprietà. Elementi molla. Elementi truss. Matrice di trasformazione delle coordinate. Triangolarizzazione della matrice di rigidezza e metodo di Gauss. Solutori a banda e frontali. Carichi nodali equivalenti. Matrice costitutiva del materiale.


 Metodo degli Elementi Finiti
Metodi variazionali per la definizione della matrice di rigidezza. Matrice di rigidezza dell'elemento truss ricavata con il metodo dei lavori virtuali. Elementi trave a due dimensioni. Vettore dei carichi nodali nel caso dei carichi ripartiti. Elementi trave a tre dimensioni; contributo del taglio, contributo della torsione assiale. Elementi a due dimensioni. Stato piano di tensione. Stato piano di deformazione. Coordinate generalizzate. Coordinate naturali. Elementi isoparametrici. Jacobiano e sue applicazioni nelle operazioni di derivazione e integrazione. Metodi di integrazione numerica; formule di quadratura di Newton'Cotes; metodo di Gauss'Legendre; punti di integrazione. Metodologie di modellazione. Criteri di convergenza. Elementi compatibili. Elementi completi. Elementi assialsimmetrici. Elementi a guscio sottile. Shell di Kirchoff. Shell di Mindlin. Il locking. Lastre curve. Effetti di membrana e di flessione. La rigidezza torsionale nella piastra piana.
Laboratori e/o esercitazioni
Come parte integrante del corso sono previste esercitazioni pratiche al calcolatore sui principali argomenti svolti a lezione. Le esercitazioni saranno svolte raggruppando gli studenti in squadre. Ciascuna squadra dovrà preparare una relazione contenente la risoluzione dettagliata dei problemi proposti. L'attività di laboratori consiste nella soluzione di esercizi di travature reticolari con ANSYS. Modello e soluzione di strutture 2d e 3d.
Bibliografia
 Gugliotta Elementi Finiti ' Otto Editore
 Aurelio Somà - Esercitazioni di laboratorio
 R.D. Cook, Concepts and applications of finite element analysis, Wiley.
 K.J. Bathe, E.L. Wilson, Numerical methods in finite element analysis, Prentice Hall.
Controlli dell'apprendimento / Modalità d'esame
L'esame consiste in una prova orale.Per la partecipazione all'esame è necessario presentare le relazioni relative alle esercitazioni di progetto. La prova orale consiste nella discussione degli eleborati di progetto e di una verifica sugli argomenti svolti a lezione.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2007/08
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