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Anno Accademico 2016/17
01QKDIH
Meccanica della frattura elastica lineare
Dottorato di ricerca in Ingegneria Delle Strutture - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Carpinteri Alberto ORARIO RICEVIMENTO PO ICAR/08 18 0 0 0 4
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
*** N/A ***    
Obiettivi dell'insegnamento
PERIODO: APRILE 2017

Il corso ha lo scopo di introdurre i concetti e le nozioni fondamentali della Meccanica della Frattura. Definita la fenomenologia del collasso strutturale di tipo duttile o fragile e fatti alcuni cenni storici, il corso descrive le metodologie matematiche per la soluzione del problema elastico relativo ad un corpo fessurato. In questo contesto vengono definiti i più rilevanti parametri statici ed energetici, che determinano lo stato di sollecitazione di una fessura così come la corrispondente condizione di instabilità nei confronti della sua propagazione. Particolare enfasi viene posta agli effetti di scala che riguardano i fenomeni di fessurazione, rottura e frantumazione.

The present course aims at introducing the fundamental concepts of Fracture Mechanics. Once ductile and brittle structural collapses are defined, the mathematical methodologies for the solution of elastic problems of cracked structural elements are described. In such a context, the most important static and energetic parameters for the evaluation of the stress field around a crack tip as well as the instability condition for the crack propagation are defined. The size-scale effects affecting the phenomena of cracking and crushing are emphasized.
Programma
- Criterio energetico di Griffith
- metodo di Westergaard o dei potenziali complessi
- metodo di Williams o degli sviluppi in serie
- relazione fondamentale fra le trattazioni energetica e tensionale
- criteri di diramazione in Modo Misto
- zona plastica all’estremità della fessura
- effetti dimensionali

Sono previste esercitazioni presso i laboratori informatici (LAIB), durante le quali si presentano e si applicano metodologie numeriche per la risoluzione dei problemi trattati analiticamente nelle ore di lezione. Gli esercizi vengono trattati passo passo dall’esercitatore, che provvede a mettere in evidenza gli aspetti computazionali della formulazione e a commentarne i risultati. In dettaglio, gli esercizi proposti riguardano: l’introduzione al codice di calcolo FRANC2D, la modellazione numerica delle singolarità tensionali, il calcolo dei fattori di intensificazione degli sforzi per lo schema di trave inflessa su tre punti e per altri schemi elementari, ed esempi di propagazione della frattura.


- Griffith’s energy criterion
- Westergaard’s method
- Williams’ method
- fundamental relation between the energy and the stress approaches
- crack branching criteria in Mixed Mode condition
- plastic zone at the crack tip
- size effects and ductile-to-brittle transition

The theoretical classes are supported by practical exercises carried out in the computer laboratories. In such experiences, numerical methods are applied for the solution of the problems treated from an analytical point of view during the theoretical classes. In details, the proposed exercises are: introduction to the use of the finite element programme FRANC2D, numerical modelling of the stress singularities, numerical evaluation of the stress intensity factor for the three-point bending and other elementary schemes, examples of crack propagation.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2016/17
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