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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2017/2018
Scuola Scuola di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
Insegnamento 089116 - MECCANICA COMPUTAZIONALE PER I GEOMATERIALI
  • 089115 - GEOMATERIALI
Docente Sterpi Donatella Valeria
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Modulo Di Corso Strutturato

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing - Civ (Mag.)(ord. 270) - MI (440) INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO*AZZZZ089116 - MECCANICA COMPUTAZIONALE PER I GEOMATERIALI
Ing - Civ (Mag.)(ord. 270) - MI (489) INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO - ENVIRONMENTAL AND LAND PLANNING ENGINEERING*AZZZZ089116 - MECCANICA COMPUTAZIONALE PER I GEOMATERIALI
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (487) MATHEMATICAL ENGINEERING - INGEGNERIA MATEMATICA*AZZZZ051676 - MECCANICA COMPUTAZIONALE PER I GEOMATERIALI

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

 

Obiettivi:

Il modulo Geomateriali (5 cfu) ha lo scopo di presentare agli allievi alcuni aspetti del comportamento delle terre, viste come mezzi bifase a comportamento non lineare, in problemi geotecnici in cui può anche essere presente una stretta interazione fra processi fisici diversi. Questi problemi sono tipici dell’ingegneria ambientale e richiedono, per una soluzione accurata, l’utilizzo di metodi computazionali. All'introduzione critica delle basi concettuali e operative di tali metodi è dedicato il Modulo associato (5 cfu) di Meccanica Computazionale (prof.ssa Claudia Comi).

 

Argomenti del Corso Strutturato: (la parte relativa al modulo Meccanica Computazionale è indicata in corsivo)

1. Problema elastico per un continuo monofase.  

Problemi elastici tridimensionali, piani e assial-simmetrici. Legame elastico isotropo e anisotropo.

2. Problema idro-meccanico per mezzi porosi saturi.

Equazioni di equilibrio e compatibilità e conservazione di massa per il mezzo poroso. Analisi di filtrazione in un mezzo poroso a scheletro rigido. Analisi dei cedimenti in forma disaccoppiata: il problema del semispazio elastico. Il problema accoppiato idro-meccanico in un mezzo deformabile a comportamento elastico. Il fenomeno fisico della consolidazione.

3. Fondamenti del metodo degli elementi finiti.  

Formulazione debole del problema elastico. Il metodo di Rayleigh-Ritz. Aspetti generali del metodo degli elementi finiti negli spostamenti. Formulazione di elementi finiti per problemi piani. Elementi isoparametrici.

4. Applicazioni del metodo degli elementi finiti a problemi geotecnici, parte I  

Peculiarità dell’analisi ad elementi finiti di un problema geotecnico e procedure. Formulazione del problema idro-meccanico del mezzo poroso saturo. Soluzione di problemi di ingegneria geotecnica: calcolo dello stato tensionale geostatico, cedimenti in campo lineare, filtrazione, consolidazione.

5. Introduzione alla meccanica dei materiali. 

Comportamento meccanico dei materiali: elastico, visco-elastico, elasto-plastico, visco-plastico, con danneggiamento

6. Modelli costitutivi elasto-plastici.

Funzioni di snervamento, leggi di incrudimento, leggi di scorrimento associate e non-associate, esempi. Cenni sui metodi di integrazione dei legami non lineari. Il metodo degli elementi finiti per problemi elastoplastici

7. Modelli elasto-plastici per i terreni.  

Comportamento meccanico delle terre, modelli di plasticità, incrudimento e softening. Parametri costitutivi e loro calibrazione. Comportamento delle terre parzialmente sature, curva di ritenzione e funzione di permeabilità.

8. Applicazioni del metodo degli elementi finiti a problemi geotecnici, parte II

Problemi di scavo e costruzione. Soluzione di problemi di ingegneria geotecnica in campo non-lineare: cedimenti di fondazioni, paratie in esercizio e al limite di collasso, opere in sotterraneo, filtrazione non confinata.


Note Sulla Modalità di valutazione

La valutazione avviene sulla base di una prova scritta che si svolgerà in aula il giorno dell’esame, una relazione scritta da preparare durante l’anno, un’eventuale discussione orale finale, su richiesta dei docenti o dello studente.

La prova scritta consiste di due parti (Meccanica Computazionale / Geomateriali), valutate dai docenti separatamente.

La relazione scritta verte sulla parte applicativa del corso, per la quale sono previsti laboratori informatici. Viene preparata dagli studenti singolarmente, o eventualmente a coppie, e consegnata nei primi giorni di ripresa dopo le vacanze natalizie.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaPotts D.M., Zdravkovic L., Finite element analysis in geotechnical engineering: Theory, Editore: London: Thomas Telford, Anno edizione: 1999
Note:

Il volume ¨ presente nella Biblioteca Politecnico come e.book

Risorsa bibliografica obbligatoriaPotts D.M., Zdravkovic L., Finite element analysis in geotechnical engineering: Applications, Editore: London: Thomas Telford, Anno edizione: 2001
Note:

Il volume ¨ presente nella Biblioteca Politecnico come e.book

Risorsa bibliografica obbligatoriaLancellotta R., Geotecnica, Editore: Zanichelli
Note:

Utile per un ripasso approfondito dei temi di Meccanica delle terre, gia' introdotti nell'insegnamento di Geotecnica


Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
26.0
esercitazione
18.0
laboratorio informatico
15.0
laboratorio sperimentale
0.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese

Note Docente
schedaincarico v. 1.6.6 / 1.6.6
Area Servizi ICT
24/07/2021