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PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
INGEGNERIA DEL VENTO; VIBRAZIONI INDOTTE DA FLUIDO; AEROELASTICITà; ELEVATI NUMERI DI REYNOLDS; CAMPO DI MOTO ASIMMETRICO; DISTACCO DI VORTICI; MODELLAZIONE DELLA TURBOLENZA; AERODINAMICA DEI CORPI TOZZI; CFD

Ricerca di base sulle vibrazioni indotte da fluidi su strutture flessibili

Politecnico di Milano
Abstract
La ricerca proposta si pone come obiettivo principale l'analisi delle vibrazioni indotte da fluidi su strutture flessibili, con particolare
attenzione alle strutture di uso comune nella pratica costruttiva, studiando differenti aspetti del complesso fenomeno di
interazione fluido-struttura. L'attività si prefigge obbiettivi che interessano la ricerca di base, quali la descrizione sistematica del
forzamento in differenti condizioni di flusso e per differenti geometrie del corpo investito, la cui ricaduta sulle applicazioni pratiche è però molto immediata. Sono infatti moltissimi gli esempi di strutture che possono presentare vibrazioni fluidoelastiche, dovute alla turbolenza del fluido incidente o a fenomeni di auto-eccitazione come la sincronizzazione da distacco di vortici. Si citano a tal proposito i ponti sospesi e strallati, i cavi singoli o in fasci, le ciminiere, le strutture offshore o i fasci tubieri degli scambiatori di calore e gli edifici alti. Tutti casi, questi, per cui la sicurezza e l'affidabilità non possono prescindere dalla valutazione dell'impatto del forzamento eolico sulla sicurezza della costruzione e sulla vita a fatica.
L'attività prevede l'utilizzo di strumenti numerici e sperimentali per incrementare la conoscenza su questo tipo di forzamento. In
particolare l'attività sperimentale svolta in parallelo dalle 4 unità locali, utilizzando due gallerie del vento, diverse per dimensioni e
caratteristiche, e la >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Giorgio DIANA Politecnico di MILANO
Obiettivo del Programma di Ricerca
La ricerca si pone diversi obiettivi inseriti nell'unico obbiettivo comune: la descrizione del comportamento dinamico dovuto all'interazione fluido struttura nel caso specifico di strutture flessibili. In particolare le tematiche principali del progetto riguardano l'analisi e la ricostruzione numerica del campo di moto del fluido all'interno del quale è immersa la struttura e il comportamento dinamico della struttura stessa oggetto del forzamento.
Il programma di ricerca prevede di affrontare i differenti aspetti della sequenza di passi logici da seguire nell'analizzare l'effetto del campo di velocità di un fluido in movimento su una struttura in esso immersa.
Una volta determinato il campo di velocità devono essere stabiliti dei modelli del forzamento. Quest'ultimo è influenzato sia dalle caratteristiche del campo di moto sia dal moto della struttura stessa, da questo punto di vista è quindi utile l'analisi di casi semplici, quali cilindri caratterizzati da un differenti rapporti di allungamento e da differenti geometrie della sezione, per poi estendere, tramite modelli numerici, i risultati ottenuti su applicazioni ingegneristiche.
Dentro questo ambito ogni unità di ricerca si occuperà dello studio di più aspetti non completamente analizzati o che necessitano di ulteriori indagini.
Il progetto di ricerca si presenta come multidisciplinare permettendo quindi una forte sinergia tra le unità locali, che afferiscono a diversi settori scientifico >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
L'affermarsi di nuove tecniche progettuali sempre più ardite ha consentito la creazione di strutture sempre più snelle, flessibili e meno smorzate. Questo ha comportato un numero sempre maggiore di casi di vibrazioni auto-eccitate o aeroelastiche, ossia legate
all'interazione tra il flusso che investe la struttura ed il movimento della struttura stessa. Le forze che nascono sulla struttura risultano quindi funzione sia delle caratteristiche del campo di moto generato dal fluido incidente, sia dal comportamento dinamico della struttura stessa. Il campo di forze che si genera è non conservativo e può indurre moti espansivi all'oggetto investito dal fluido.
Le strutture che hanno dimostrato di essere sensibili a questo tipo di problema sono svariate sia nell'ambito civile sia in quello della
produzione industriale e del trasporto di energia e informazioni. Si possono citare numerosi esempi tra i quali: ponti sospesi e strallati,
strutture offshore, cavi per il trasporto di energia, pali di illuminazione, gru da cantiere, torri e ciminiere e tutte le nuove costruzioni molto snelle e nel contempo flessibili che necessitano di una progettazione aeroelastica perchè sia garantita la sicurezza e la resistenza a fatica.
Questo tipo di sviluppo ha determinato, negli ultimi decenni, la necessità di uno studio approfondito delle interazioni fluidostruttura sia per quanto riguarda i cosiddetti corpi tozzi che per le strutture allungate nella direzione >>>