PROPOSTA ARGOMENTI PER PROVA FINALE

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1 PROPOSTA ARGOMENTI PER PROVA FINALE Laurea triennale in Ingegneria Civile - percorso Metodologico 2012/13 DOCENTE PROPONENTE Prof.ssa Ana Alonso ARGOMENTI Titolo: Analisi di convergenza del metodo degli elementi finiti per un problema di membrana elastica Presentazione: Studio della formulazione variazionale del problema e dei metodi di approssimazione di tipo Galerkin. Analisi dell errore di interpolazione negli spazi di elementi finiti continui e polinomiali a tratti. Verifica sperimentale dei risultati teorici sull ordine di convergenza del metodo, considerando un problema modello di membrana elastica con soluzione nota. A. Quarteroni, A. Valli, Numerical approximation of partial differential equations, Springer-Verlag, Prof.ssa Ana Alonso Prof.ssa Ana Alonso Titolo: Metodi di decomposizione del dominio e la loro applicazione per l approssimazione di problemi eterogenei. Presentazione: Studio dei metodi di decomposizione del dominio senza sovrapposizione per l approssimazione della soluzione di un problema al contorno. Approfondire in particolare come questi metodi si possano usare per accoppiare problemi fisici diversi. Illustrare i risultati con esempi numerici. A. Quarteroni, A. Valli, Domain decomposition methods for partial differential equations, Oxford University Press, Titolo: Formulazione mista di un problema al contorno: esempi in elasticità. Presentazione: Studio della formulazione mista di un problema al contorno e della sua approssimazione mediante elementi finiti. Studiare in particolare un esempio nell ambito dell elasticità lineare. Illustrare i risultati con esempi numerici. A. Quarteroni, A. Valli, Numerical approximation of partial differential equations, Springer-Verlag, F. Brezzi, M. Fortin,Mixed and Hybrid Finite Element Methods, Springer-Verlag, Pagina 1

2 Prof.ssa Ana Alonso Titolo: Formulazione mista di un problema al contorno e approssimazione numerica mediante elementi finiti. Presentazione: Presentazione astratta della formulazione mista di un problema al contorno e dell'approssimazione della soluzione usando il metodo degli elementi finiti. Verifica sperimentale dei risultati teorici considerando diversi esempi con soluzione nota. A. Quarteroni, A. Valli, Numerical approximation of partial differential equations, Springer-Verlag, Dott.ssa Ana Alonso Titolo: Un metodo di decomposizione del dominio per problemi al contorno di tipo ellittico. Presentazione: Studio di un metodo di decomposizione del dominio senza sovrapposizione per l approssimazione della soluzione di un problema al contorno. Illustrare i risultati con esempi numerici. A. Quarteroni, A. Valli, Domain decomposition methods for partial differential equations, Oxford University Press, A. Quarteroni, Modellistica numerica per problemi differenziali, Springer-Verlag, Prof. Davide Bigoni Titolo: Prove dinamiche su strutture in scala Presentazione: Progetto e svolgimento di prove dinamiche su strutture con massa concentrata e con massa distribuita. Dynamics of structures: theory and applications to earthquake engineering / Anil K. Chopra. Upper Saddle River, N.J. : Prentice-Hall, c1995. Pagina 2

3 Prof. Davide Bigoni Prof. Davide Bigoni Prof. Davide Bigoni Prof. Davide Bigoni Prof. Davide Bigoni Titolo: Modelli didattici di strutture Presentazione: Progetto e realizzazione di modelli didattici per i corsi del settore scientifico disciplinare di Scienza delle Costruzioni. Pippard, A.J.S. (1947) The experimental study of structures. Edward Arnold,& Co, London. Titolo: Modellazione e prove meccaniche su materiali ottenuti per compattazione Presentazione: La formatura di materiali metallici e ceramici può avvenire tramite il processo di compattazione. Modellazione e simulazioni ad elementi finiti per tali materiali. Prove meccaniche in laboratorio per la taratura del legame costitutivo che li modella. J. Lubliner: "Plasticity theory" Macmillian Publishing Company Titolo: Fotoelasticità Presentazione: Progetto e svolgimento di indagini fotoelastiche su materiali contenenti inclusioni. Frocht, M.M., Photoelasticity. J. Wiley and Sons, London Titolo: Strutture in grandi spostamenti Presentazione: Studio della linea elastica nell'ambito di grandi spostamenti per varie condizioni di carico. Soluzioni analitiche ed esperimenti in laboratorio. R. Frisch-Fay, Flexible Bars, Butterworths, London, 1962 Titolo: Metodi di calcolo elastico di strutture Presentazione: Studio di alcuni metodi per l'analisi di strutture in ambito elastico (linee di influenza, metodo di Macaulay, metodi grafici) H. Cross, N.D. Morgan, Continuous frames of reinforced concrete, J. Wiley & Sons, 1932 Pagina 3

4 Prof. Davide Bigoni Ing. Michela Dalprà Ing. Michela Dalprà Ing. Michela Dalprà Ing. Michela Dalprà Titolo: Analisi di instabilita' strutturale. Presentazione: studi teorico/sperimentali sulla meccanica di strutture e sulla stabilita'. L.A. Godoy, Theory of elastic stability, Taylor & Francis Titolo: Analisi comparativa degli standard sull accessibilità dei bagni per l utenza debole Presentazione: Raccolta ed analisi critica dal punto di vista funzionale e dimensionale degli standard sull accessibilità degli spazi costruiti confinati in base alle Normative di settore nazionali ed internazionali. fornita dal Docente o reperibile in Biblioteca di Facoltà Titolo: Confronto certificazioni ARCA-GBC Home Presentazione: si analizzano i protocolli di certificazione ARCA e GBC Home. Analogie e principali differenze. fornita dal Docente e reperibile nei siti dell'associazione GBC Italia e ARCA Titolo: Sostenibilità in edilizia: il caso studio del protocollo LEED for Healthcare Presentazione: si analizzano le aree tematiche, l articolazione dei criteri di valutazione e il processo di certificazione. Analogie e principali differenze con il protocollo LEED NC. fornita dal Docente e reperibile nel sito dell'associazione US Green Building Council. Titolo: Classificazione e banca dati degli ausili per la mobilità personale Presentazione: si analizzano tipologie e dimensioni degli ausili per verificare/modificare gli spazi minimi accessibili per l utenza debole con particolare riferimento alla normativa vigente. fornita dal Docente e reperibile nei portali dedicati online. Pagina 4

5 Ing. Michela Dalprà Prof. Luca Deseri Prof. Luca Deseri Prof.ssa Rosa Di Maggio Titolo: Sistemi di certificazione ambientale per le strutture turistiche Presentazione: si analizzano le aree tematiche, l articolazione dei criteri di valutazione e il processo di certificazione. Analogie e principali differenze. fornita dal Docente e ricerca online. Titolo: Instabilità di strutture per sforzo normale Presentazione: si svolgono approfondimenti sui casi tipici di colonne con vincoli cedevoli o condizioni di carico variabili lungo l'asse O. Belluzzi, Scienza delle costruzioni, vol. 4, sez. B. Titolo: Instabilità di strutture inflesse (svergolamento) Presentazione: si richiedono approfondimenti su casi particolari di instabilità di strutture inflesse con momento flettente variabile lungo l'asse e differenti distribuzioni dei vincoli. O. Belluzzi, Scienza delle costruzioni, vol. 4, sez. D. Titolo: Studio della degradazione di calcestruzzi in ambienti aggressivi allo scopo di stabilirne il meccanismo ed ottimizzare un protocollo di valutazione accelerata Presentazione: Raccolta di punti sperimentali di allungamento e variazione di massa di provini di calcestruzzo immersi in soluzioni d'attacco. Elaborazione grafica dei punti sperimentali, osservazioni microstrutturali e valutazione dell'avanzamento della degradazione. Tutte le attività sperimentali saranno svolte dallo studente in collaborazione con personale strutturato del laboratorio ospite. testi ed articoli scientifici forniti dal Docente Pagina 5

6 Prof.ssa Rosa Di Maggio Prof. Michael Dumbser Titolo: Sviluppo di calcestruzzi fibrorinforzati per la realizzazione di elementi di accumulo termico per il termodinamico solare Presentazione: Progettazione e produzione di manufatti in calcestruzzo per prototipi di elementi di accumulo. Caratterizzazione termo- meccanica del calcestruzzo prodotto. Tutte le attività sperimentali saranno svolte dallo studente in collaborazione con personale strutturato del laboratorio ospite. testi ed articoli scientifici forniti dal Docente Titolo: Soluzione accoppiata del moto potenziale con strato limite Presentazione: Nella presente tesi di laurea è richiesta (1) l'implementazione di un metodo ai elementi finiti (FEM) su griglia triangolare P1 per risolvere l'equazione di Laplace per calcolare il moto potenziale di un fluido in un dominio risolve inoltre l'equazione dello strato limite con un metodo alle differenze finite implicito per tenere conto della presenza dei effetti viscosi vicino alla parete (2). Dai risultati ottenuti, si calcola lo spessore dello strato limite e si modifica della geometria viene effettuata risolvendo un'altra volta con il metodo ai elementi finite l'equazione di Laplace, con condizioni al contorno del tipo Dirichlet, dove si impone lo spessore dello strato limite come condizione al contorno (3). Tale processo (1)-(3) si ripete in modo iterativo fino a raggiungere convergenza. In tale modo si tiene conto dell'influenza del moto potenziale sullo strato limite e vice versa. [1] A. Quarteroni, A. Valli. Numerical approximation of partial differential equations, Springer-Verlag, [2] O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, J.Z. Zhu. The Finite Element Method. Its Basis and Fundamentals (Volume 1), Butterworth Heinemann, [3] R.L. Taylor, P. Nithiarasu, O.C. Zienkiewicz. The Finite Element Method for Fluid Dynamics (Volume 3), Butterworth Heinemann, 2005 [4] H. Schlichting, K. Gersten, E. Krause, H. Jr. Oertel. Boundary-Layer Theory, Springer Verlag Berlin Heidelberg 1999 Pagina 6

7 Prof. Massimiliano Gei Prof. Massimiliano Gei Titolo: Meccanica dei materiali compositi di utilizzo nell'ingegneria civile. Presentazione: Partendo dalle basi di Meccanica dei solidi -introdotte nel corso di Scienza delle costruzioni- e di Tecnologia dei materiali, lo studente approfondirà la formulazione dei più semplici modelli meccanici per predire il comportamento dei materiali compositi di comune utilizzo nell'ingegneria Comportamento meccanico dei materiali", P Davoli, A Bernasconi, M Filippini, S Foletti, Mc Graw Hill, 2005 "Strutture in composito: sperimentazione, teoria e applicazioni", S Russo, Hoepli, 2007 "Composites for construction: Structural design with FRP materials", LC Bank, Wiley, 2006 Titolo: Scoprendo Musmeci: una breve introduzione al principio di minimo strutturale Presentazione: L'approfondimento verte sul principio di minimo strutturale, ovvero come dato un determinato sistema equilibrato di forze esterne sia possibile trovare una struttura che utilizza il minor volume possibile di materia resistente. Si approfondisce l'argomento nel piano con alcune soluzioni particolari delle equazioni ricavate. Sono inoltre richiesti degli esempi di costruzioni artificiali e naturali che possono ricondursi alle soluzioni particolari sopra enunciate. Musmeci S., La statica e le strutture, Roma, Cremonese, 1971 Nicoletti M., Sergio Musmeci, organicità di forme e forze nello spazio, Testo & Immagine s.r.l., Torino, 1999 Thompson D'Arcy, On growth and form, New York, Cambridge University Press, 1961, capitoli selezionati Cook T. A., The curves of life, London, Dover, 1914, capitoli selezionati Musmeci S. (1979), "Le tensioni non sono incognite", in Parametro, a. X, n. 80 pp Musmeci S. (1979), "Architettura e pensiero scientifico", in Parametro, a. X, n. 80, pp Ortolani S., Cattaneo A., Musmeci S. (1963), "Chiesa parrocchiale di S. Carlo in Vicenza", in Rivista Internazionale di Arte Sacra, fede e arte, a. XI, n.3, pp Hemp W. S., Optimum Structures, Bath, Oxford University Press, 1973 Michell A. G. M. (1904), "The limits of economy of material in frame-structures", in Philosophical Magazine Series 6, vol.8, fasc. 47, pp Pagina 7

8 Prof. Massimiliano Gei Prof. Massimiliano Gei Prof. Massimiliano Gei Prof. Massimiliano Gei Titolo: Statica dei gusci: soluzioni in regime membranale per grandi coperture e cupole. Descrizione: si richede allo studente di approfondire il problema della statica dei gusci a doppia curvatura illustrando le soluzioni relative ai regimi membranali che si instaurano nei casi notevoli di cupole e grandi coperture. O. Belluzzi, Scienza delle costruzioni, vol III, Zanichelli A. Zingoni, Shell structures, T. Telford Ed. Titolo: La torsione non uniforme nel calcolo delle travi ad asse rettilineo. Presentazione: Si approfondisce il fenomeno della torsione non uniforme in profili sottili, esaminando l'equazione che governa il problema e la sua soluzione per varie condizioni di vincolo. M. Capurso, Lezioni di Scienza delle costruzioni, Pitagora L. Corradi, Meccanica delle strutture, vol. 2, McGraw Hill. Titolo: Analisi elastica di travi parete Descrizione: si richiede di approfondire il tema della trave parete nell'ambito della teoria dell'elasticità: formulazione dello stato piano di tensione, funzione di Airy, soluzioni di travi parete appoggiate variamente caricate ottenute mediante tecniche numeriche e sperimentali. Belluzzi, Scienza delle costruzioni, vol 3, Zanichelli; Calzona, Cestelli Guidi, Il calcolo del cemento armato, Hoepli Titolo: La torsione non uniforme nel calcolo delle travi ad asse rettilineo. Presentazione: Si approfondisce il fenomeno della torsione non uniforme in profili sottili, esaminando l'equazione che governa il problema e la sua soluzione per varie condizioni di vincolo. M. Capurso, Lezioni di Scienza delle costruzioni, Pitagora L. Corradi, Meccanica delle strutture, vol. 2, McGraw Hill. Pagina 8

9 Prof. Massimiliano Gei Prof. Raffaele Mauro Prof. Raffaele Mauro Prof. Raffaele Mauro titolo: Le tensostrutture a membrana descrizione: Analisi del processo di realizzazione di una tensostruttura a membrana bibliografia: A. Capasso: "Le tensostrutture a membrana per l'architettura", Maggioli Editore (1993) / disponibile presso la biblioteca della facoltàm. Majowiecki: "Tensostrutture: progetto e verifica", Edizioni Crea (edizione 1994) / disponibile presso la biblioteca della facoltàb. Forster, M. Mollaert, Associazione TensiNet: "Progettare con le membrane", Maggioli Editore (edizione 2007) / non disponibile Titolo: Schemi geometrici di rotatorie a spirale o a turbina. Presentazione: definizione dei principali elementi geometrici di queste rotatorie e criteri di composizione dei medesimi elementi. fornita dal Docente o reperibile nella normativa internazionale depositata in Biblioteca di Facoltà. Titolo: Analisi tecnico economica di tracciati ferroviari. Presentazione: raccolta ed esame dei principali criteri di valutazione tecnico economica dei tracciati su ferro. Analisi di primo livello delle voci di costo e di beneficio generalizzato che si adoperano per la implementazione delle predette procedure. fornita dal Docente o reperibile in Biblioteca di Facoltà. Titolo:. Analisi comparativa degli standard geometrici delle Autostrade Europee. Presentazione: Raccolta ed analisi critica dal punto di vista funzionale e della sicurezza dell'esercizio degli Standard geometrici delle Autostrade Europee in esercizio ed in base alle Normative di settore. fornita dal Docente o reperibile in Biblioteca di Facoltà. Pagina 9

10 Prof. Maurizio Piazza Ing. Roberta Springhetti Titolo: Introduzione al legno come materiale strutturale Presentazione: procedure standard e casi studio relativi all oggetto di ricerca Luca Uzielli, Gabriele Bonamini, Mariangela Noferi, Marco Togni. Il Manuale del legno strutturale, 2 edizione, Roma, Arti Grafiche S.r.l., 2006 Maurizio Piazza, Tomasi Roberto, Modena Roberto. Strutture in legno, Milano, Hoepli, 2005 Cristina Benedetti, Carlo Dal Vera, Mariangela Gavioli, Davide Gigli, Maurita Glorioso, Cristina Pasquale, Simona Pezzucchi, Elia Terzi. Costruire in legno, Bolzano, University Press Bolzano, 2009 Natterer Julius, Herzog Thomas, Volz Michael. Atlante del Legno, UTET, 2006 AA.VV.. Prontuario 1 Prodotti di legno, travi e montanti per strutture portanti; Promolegno, 2009 AA.VV.. Prontuario 2 Prodotti di legno, pannelli di legno; Promolegno 2008 AA.VV.. Prontuario 5 Il calcolo delle strutture di legno; Promolegno 2007 AA.VV.. Prontuario 7 - Il legno e il fuoco. Nozioni di base e introduzione al calcolo; Promo_legno 2007 Titolo: Metodi numerici per la meccanica strutturale Presentazione: Il lavoro di tesi può riguardare sia aspetti computazionali con eventuale implementazione di procedure numeriche per la soluzione di selezionati problemi di meccanica strutturale sia aspetti di modellazione con l'impiego di codici di calcolo commerciali per la simulazione del comportamento di sistemi strutturali. Il lavoro è soprattutto finalizzato a stimolare nel laureando la capacità critica e la consapevolezza nell'impiego dei metodi numerici di analisi. testi sui FEM, BEM, meccanica strutturale, analisi matriciale di strutture Pagina 10

11 Ing. Roberto Tomasi Titolo: Metodi di rinforzo strutturale di strutture murarie Presentazione: Il lavoro di tesi ha come oggetto l indagine dei criteri, dei materiali e delle tecniche più utilizzate per il consolidamento delle strutture esistenti, con particolare riferimento alle strutture storiche in muratura. Ezio Giuriani, Trattato di Restauro Architettonico. Consolidamento degli edifici storici, Utet Boscotrecase L., Piccarreta F., Edifici in muratura in zona sismica, Flaccovio, 2006; Giuffrè A., Letture sulla Meccanica delle Murature Storiche, Edizioni Kappa, Roma, 1991 Gurrieri F. (a cura di), Manuale per la riabilitazione e la ricostruzione postsismica degli edifici, Roma, ed. DEI, 1999 Mastrodicasa S., Dissesti statici delle strutture edilizie, Hoepli, 1993 Borri A., Manuale delle Murature Storiche, Ed. DEI, Roma Altri testi consigliati dal docente Pagina 11