Scopo del corso è introdurre lo studente alle analisi strutturali a elementi finiti e ad un  consapevole utilizzo dei software dedicati a questo tipo di analisi. Per ottenere questo obiettivo, dopo una breve introduzione all’analisi strutturale, si svilupperanno i concetti di base del metodo degli elementi finiti, le tipologie di elementi finiti e il loro utilizzo in funzione del fine dell’analisi. La parte finale del corso è dedicate all’analisi dei risultati e alla validazione dei modelli sviluppati. E’ previsto lo svolgimento di un progetto su un prodotto da concordare con il docente. 

Programma dettagliato

Introduzione all’analisi strutturale: richiami di resistenza dei materiali. Introduzione alle strutture a travi. Stato di sforzo semplici: trazione, flessione, taglio e torsione.  Stati di sforzo piano e 3D.  Verifiche di resistenza: definizione di sforzo limite e ammissibile. Verifiche in stato di sfrozo composto: criteri di Galileo-Rankine e di Von Mises. 

Introduzione al metodo degli elementi finiti (FEM): discretizzazione in elementi finiti di una struttura, funzioni di forma, matrice di rigidezza, discretizzazione dei vincoli e dei carichi applicati. 

Le tipologie di elementi finiti: elementi barra, trave, sforzo e deformazione piana,  elementi 3D. Cenni di elementi a guscio. Scelta dei tipo di elemento finito da utilizzare in funzione dell’obiettivo dell’analisi.

Tecniche di modellazione a elementi finiti: "free mesh" e mesh strutturate.

Analisi del processo risolutivo: valutazione dei messaggi di errore dei codici di calcolo.

Analisi critica dei risultati:  validazione dei modelli, criteri di accettabilità dei risultati, analisi di convergenza.

Esercitazioni: verranno proposti esercizi applicativi sugli argomenti trattati a lezione.

Laboratorio numerico: è previsto lo sviluppo del progetto di un prodotto industriale di interesse dello studente da concordarsi con il docente. 

L'esame consiste in una prova orale in cui saranno discussi il progetto elaborato e gli argomenti trattati a lezione.