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 (2004). Geotecnica. Zanichelli, 3° 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

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.