Richiami di meccanica dei solidi.
Meccanica della frattura lineare elastica.
Meccanica della frattura elastoplastica.
Tecniche numeriche per la meccanica della frattura.
Dietmar Gross, Thomas Seelig - Fracture Mechanics
Meinhard Kuna - Finite Elements in
Fracture Mechanics
Programma del corso
Richiami di meccanica dei solidi
Spostamenti e deformazioni, tensore delle deformazioni infinitesime, equazioni di congruenza e di
compatibilità; tensore degli sforzi, equazioni di bilancio; equazioni dei lavori virtuali; equazioni costitutive
dei materiali elastici; equazioni costitutive dei materiali elastoplastici, principali criteri di resistenza;
problemi piani di elasticità, funzione di Airy, potenziali complessi, formule di Kolosov-Muskhelishvili e di
Westergaard.
Meccanica della frattura lineare elastica
Considerazioni introduttive; modi di frattura I, II e III e corrispondenti stati di sforzo all’apice della fessura;
fattore di intensificazione dello sforzo K e suo valore critico K c , tenacità a frattura secondo Irwin. Il principio
di sovrapposizione e il suo utilizzo per la determinazione del fattore di intensificazione dello sforzo. Bilancio
energetico, tasso di rilascio dell’energia G, criterio di frattura energetico (di Griffith), relazione tra K e G;
integrale J e sue proprietà; crescita della fessura per fatica; fessure all’interfaccia tra materiali diversi,
delaminazione di uno strato sottile da un substrato.
Meccanica della frattura elastoplastica
Stato di sforzo all’apice della fessura nel caso di materiali idealmente plastici, leggi di incrudimento,
integrale J come parametro di frattura elastoplastica, limiti di applicabilità; crescita della fessura controllata
dall’integrale J curve di resistenza; considerazioni sul bilancio energetico. Cenni sui processi dinamici di
frattura.
Tecniche numeriche per la meccanica della frattura
Metodo degli Elementi Finiti (richiami); elementi speciali per il calcolo del fattore di intensificazione dello
sforzo; metodi per il calcolo del tasso di rilascio dell’energia e dell’integrale J.