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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2007

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
  • PHYSICS
    • MEASURING (counting G06M); TESTING
      • GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS (detecting or locating foreign bodies for diagnostic, surgical or person-identification purposes A61B; means for indicating the location of accidentally buried, e.g. snow-buried persons A63B29/02; investigating or analysing earth materials by determining their chemical or physical properties G01N; measuring electric or magnetic variables in general, other than direction or magnitude of the earth\'s field G01R; electronic or nuclear magnetic resonance arrangements G01R33/20; radar, sonar or analogous methods in general, detecting masses or objects involving these methods G01S)
    • OPTICS (making optical elements or apparatus B24B, B29D11/00, C03, or other appropriate subclasses or classes; materials per se, see the relevant places, e.g. C03B, C03C)
      • OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS (G02F takes precedence; measuring-instruments, see the relevant subclass of G01, e.g. optical rangefinders G01C; testing of optical elements, systems, or apparatus G01M11/00; spectacles G02C; sound lenses G10K11/30; electron and ion "optics" H01J; X-ray "optics" H01J, H05G1/00; optical elements structurally combined with electric discharge tubes H01J5/16, H01J29/89, H01J37/22; microwave "optics" H01Q; combination of optical elements with television receivers H04N5/72; heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas H05B3/84 [N: optical apparatus 42H])
Classificazione geografica
Parole Chiave
INTERFACCE MATERIALI E FISICHE, MODELLI MECCANICI AVANZATI, METODI AGLI ELEMENTI FINITI, CORRELAZIONE DI IMMAGINI DIGITALI E MECCANICA SPERIMENTALE, APPLICAZIONI INDUSTRIALI

Collegamenti strutturali, discontinuita' fisiche e interfacce materiali: analisi e sperimentazione.

Università degli Studi di Napoli "Parthenope"
Abstract
L’insieme delle conoscenze e delle tecnologie allo stato dell’arte sembra ormai maturo per poter mirare ad un miglioramento delle prestazioni di materiali e strutture, verso obiettivi che si collocano sempre più in un ambito di affidabilità, sicurezza, durabilità e rispetto dell'ambiente. In questa direzione si concentrano importanti sforzi e risorse di ricerca nei Paesi industrializzati.
La presente proposta di ricerca si colloca in questo contesto, ritenuto di grande importanza strategica anche nel settimo programma quadro della UE, ed i suoi obiettivi sono densi di possibili sviluppi tecnologici. I risultati attesi, in termini di modelli, metodi di calcolo e procedure sperimentali, sono infatti concretamente trasferibili nel medio termine in nuove tecnologie per l’analisi di materiali, elementi strutturali ed assemblaggi complessi, per l’identificazione di modelli costitutivi, per la progettazione di materiali con caratteristiche ottimizzate per il settore d’impiego, per simulazioni numeriche di problemi di interesse industriale, e per la riduzione dei tempi di sperimentazione richiesti nello sviluppo di strutture di nuova concezione.
Il programma proposto si muove lungo le due direttrici fondamentali della modellazione meccanica e della sperimentazione su materiali e strutture, sollecitando un processo di aggregazione di competenze tra diversi settori scientifico-disciplinari tra i quali la Scienza della Costruzioni funge da catalizzatore, esaltando >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Nunziante Valoroso Università degli Studi di NAPOLI "Parthenope"
Obiettivo del Programma di Ricerca
Lo sviluppo di un programma di ricerca che si rivolge a problemi multidisciplinari di ingegneria a differenti scale di osservazione necessita di un’attività coordinata di gruppi che condividano esperienze complementari, e richiede nel contempo l’implementazione di modelli meccanici ben fondati e procedure e protocolli di test appropriati, obiettivi questi raggiungibili solo a patto di garantire la necessaria continuità tra Meccanica, Scienza dei Materiali e Ingegneria Industriale.
I tre obiettivi principali del presente progetto PRIN, che le cinque Unità di Ricerca (UdR) coinvolte si propongono di perseguire sinergicamente, sono individuati come segue.
A) Modellazione di interfacce e discontinuità
Il tema principale del Progetto è la modellazione meccanica di interfacce fisiche e materiali a differenti livelli di osservazione, dalla nano e microscala sino alla scala delle strutture ingegneristiche.
Questa attività sarà dedicata alla formulazione di modelli, allo sviluppo di elementi finiti e algoritmi numerici, da implementare in codici di calcolo e validare attraverso test rappprsentativi per i quali si renderanno disponibili dati sperimentali.
In particolare, le Unità di Ricerca (UdR) di Napoli, Torino e Catania, studieranno tre approcci complementari per la modellazione di interfacce
(i) Meccanica del Danneggiamento applicata alle Interfacce (IDM), per la modellazione alla macro e mesoscala di assemblaggi strutturali realizzati >>>

Risultati parziali attesi
Nel seguito vengono riassunti e discussi i attesi del programma di ricerca, alla luce dei contributi previsti in ambito scientifico, industriale ed delle potenzialità applicative. Per ragioni di coerenza, si fa qui riferimento alle medesime tre macro-categorie già impiegate nella presentazione del progetto:
A) Modellazione di interfacce e discontinuità;
B) Attività sperimentale;
C) Identificazione, calibrazione e validazione di modelli.
anche se parzialmente a dispetto del carattere trasversale di alcuni dei temi in esse presenti.

A).La formulazione di modelli costitutivi e strutturali avanzati per giunti ed interfacce, da implementare in codici commerciali agli elementi finiti e da validare attraverso benchmarks e sulla base di nuovi riscontri sperimentali, ci si attende contribuisca in misura significativa al progresso dell’ingegneria orientata ad applicazioni industriali. Questi modelli sono elencati e discussi di seguito.

(i) Modelli basati sulla Meccanica della Frattura d’Interfaccia (IDM) forniscono formulazioni atte a predizioni quantitative per componenti ed assemblaggi realizzati mediante incollaggio. Diversamente dai metodi che direttamente discendona dalla Meccanica della Frattura, tali modelli posono portare in conto in modo del tutto naturale la variazione del rapporto di modo misto ed inoltre, fatto ancora più importante, possono interagire con altre forme di nonlinearità, costitutive o geometriche >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Interfacce fisiche (la presenza di uno strato con funzioni di connessioni e giunzione) e materiali (ovvero brusche variazioni nelle proprietà di materiali costituenti) sono presenti ovunque in natura e in strutture realizzate dall’uomo, e la formazione di discontinuità come anche processi di propagazione di frattura in corrispondenza di tali interfacce possono essere individuati a diverse scale di osservazione. Tipici esempi sono: alla macroscala, strutture ingegneristiche assemblate collegando elementi strutturali dissimili con giunti meccanici o adesivi; a livello mesoscopico, materiali compositi ottenuti attraverso processi di laminazione; alla micro a nanoscala, resine epossidiche modificate con l’aggiunta di gomme, calcestruzzi rinforzati mediante micro-fibre o nano-particelle. Per questi e molti altri sistemi, il collasso è spesso provocato dalla nascita e nucleazione di difetti in corrispondenza di interfacce.
La modellazione di interfacce e discontinuità può essere affrontata fondamentalmente mediante tra approcci differenti.
(i) Meccanica del Danno di Interfacce (IDM)
Nella maggior parte dei casi, all’atto dell’innesco della decoesione in un giunto adesivo, le forze superficiali che gli aderendi si tramettono non si annullano istantaneamente in virtù dell’azione di forze coesive che precedono la formazione di nuove superfici di discontinuità (Barenblatt, 1962). Tale interazione può essere efficacemente descritta mediante un modello di zona >>>