L'analisi di strutture complesse richiede la scelta di un modello appropriato che descriva il loro comportamento dinamico al fine di ottenere risultati significativi.
Se un modello lineare non è adeguato a descrivere in modo completo il comportamento dinamico del sistema reale, è necessario considerare anche gli effetti delle non linearità presenti.
Sebbene tutti i sistemi siano non lineari, in molti casi le non linearità che influenzano significativamente il comportamento del sistema, sono concentrate sulla giunzione tra i componenti dello stesso (giunti chiodati, contatti striscianti ecc.).
Si sceglie allora di focalizzare l'analisi su strutture in cui sia possibile considerare due sistemi lineari connessi tramite un elemento di connessione con caratteristica non lineare.
Questo progetto di ricerca mira a definire un metodo di analisi per tali strutture combinando le tecniche di sottostrutturazione modale con la teoria dei modi normali non lineari.
L'elemento di connessione non lineare può essere infatti modellato come una sottostruttura aggiuntiva da includere nel processo di sottostrutturazione modale, definendo i suoi modi normali non lineari.
Il comportamento dinamico del sistema completo è quindi ricondotto allo studio dei suoi modi non lineari, ottenuti mediante la tecnica di sottostrutturazione modale non lineare.
La presente ricerca si propone di estendere i metodi di sottostrutturazione dinamica allo studio di sistemi uniti mediante una connessione non lineare, il cui effetto non è trascurabile ai fini della valutazione del comportamento dell'intero sistema.
In letteratura le tecniche di sottostrutturazione sono diffuse in ambito lineare e vengono utilizzate per ridurre sistemi complessi a un numero finito di gradi di libertà da utilizzare nell'analisi del sistema.
Questo metodo è stato poi adattato per includere anche le non linearità intrinseche alle sottostrutture che non hanno effetti trascurabili sul sistema, come ad esempio il caso dell'ala con la fusoliera di un aereo.
Lo scopo del presente studio è di utilizzare la stessa tecnica per affrontare il caso di non linearità localizzate all'interfaccia tra le due sottostrutture e valutare il loro effetto sul comportamento dinamico del sistema completo.
Questo caso è rappresentativo di tutte le situazioni in cui l'effetto della non linearità di connessione è preponderante rispetto alle non linearità delle singole sottostrutture che possono per questo essere considerate lineari in prima approssimazione.
La non linearità di connessione viene considerata in una sottostruttura aggiuntiva e integrata nel processo di sottostrutturazione dinamica secondo approccio modale, valutandone il contributo.
I risultati numerici ottenuti su modelli discreti conservativi mostrano un errore medio dell'1%, dimostrando che il metodo risulta attendibile e in grado di fornire le stesse informazioni ottenute usando metodi classici (Harmonic Balance, metodi di continuazione ecc.).
Il presente progetto ha come scopo quello di valutare l'applicabilità del metodo a sistemi non conservativi e di estendere l'analisi a modelli continui.
In tal modo è possibile analizzare il comportamento di un sistema reale di interesse ingegneristico, e validare la procedura di calcolo su un sistema di cui si vuole conoscere il comportamento dinamico in assegnate condizioni di esercizio.
Per poter raggiungere tali obiettivi ci si propone di progettare e costruire un apparato sperimentale da cui poter estrarre dati e misurare la risposta, per poi confrontarla con i risultati forniti dal metodo di sottostrutturazione.