Insegnamento mutuato da: B010620 - PROGETTAZIONE ASSISTITA DAL CALCOLATORE Laurea Magistrale in INGEGNERIA MECCANICA
Lingua Insegnamento
Italiano
Contenuto del corso
Il corso è concepito per essere un corso di base agli elementi finiti. Vuole però fornire agli studenti le nozioni necessarie per eseguire in autonomia tutte le analisi di maggiore interesse in ambito meccanico.
- "PROGETTAZIONE ASSISTITA DAL CALCOLATORE A.A. 2013-2014", McGraw-Hill Create
- Lucidi del corso
- Modelli forniti per le esercitazioni in aula informatica
Obiettivi Formativi
Il corso ha l'obiettivo di:
- fornire le basi teoriche degli elementi finiti, sia in campo lineare che non-lineare;
- insegnare le tecniche di modellazione con elementi finiti;
- sviluppare le capacità di analisi critica dei risultati mediante lo svolgimento di esempi in aula informatica;
- insegnare l'utilizzo di un software per la preparazione del modello e l'analisi dei risultati;
- insegnare l'utilizzo di solutori ad elementi finiti con file di input dei modelli in formato testuale.
Prerequisiti
Nessuno
Metodi Didattici
Lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio informatico.
Altre Informazioni
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Modalità di verifica apprendimento
Prova scritta in cui viene chiesto di preparare un modello ad elementi finiti ed eseguire una delle analisi affrontate durante il corso. Il superamento della prova scritta con una votazione minima di 18/30, permette di accedere alla prova orale, che ha per oggetto gli argomenti teorici del corso.
Programma del corso
Teoria:
- Introduzione al metodo degli elementi finiti (FEM)
- Formulazione degli elementi finiti:
- concetti generali sugli elementi finiti;
- formulazione integrale
- assemblaggio della matrice di sistema
- funzioni di forma ed elementi isoparametrici;
- coordinate naturali e integrazione numerica;
- parametri per il controllo della qualità della mesh;
- Discretizzazione con gli elementi finiti:
- calcolo della matrice di rigidezza;
- calcolo della matrice di massa (lumped e consistent);
- modellazione dei carichi (load lumping e work equivalent);
- modellazione dei vincoli (metodi master-slave, Lagrange, delle penalità);
- stima dell'errore e convergenza.
- Dominio del tempo:
- semi-discretizzazione (analisi modale e funzione di risposta in frequenza);
- discretizzazione temporale (concetti e algoritmi).
- Algoritmi di soluzione basati sul metodo del residuo
Attività in laboratorio informatico:
- verifica e semplificazione di un modello geometrico;
- creazione della mesh con elementi 0D, 1D, 2D, e 3D;
- controllo della qualità della mesh;
- impostazioni di analisi lineari e non-lineari (statica, modale, funzione di risposta in frequenza, termica stazionaria, termo-meccanica, non-lineare quasi statica e non-lineare con effetti dinamici).