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Anno Accademico 2017/18
04FDENG
Meccanica dei mezzi porosi
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Matematica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Musso Guido   A2 ICAR/07 48 12 0 0 3
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/07 6 C - Affini o integrative Attività formative affini o integrative
Presentazione
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.
Risultati di apprendimento attesi
Obiettivo del corso è far acquisire all'allievo i principi della meccanica dei mezzi porosi e dei sistemi multifase e le principali applicazioni.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Meccanica dei Continui.
Programma
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
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
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
Criteri, regole e procedure per l'esame
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.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2017/18
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