Gli elementi strutturali snelli curvi trovano molte applicazioni nella tecnica: vediamo archi circolari e parabolici in ambito civile (ponti, coperture, armature di gallerie) e industriale (molle a balestra, supporti e rinforzi di macchine); si hanno anelli di tenuta o rinforzo in cilindri e macchine e in coperture a volta di grandi edifici; travi a doppia curvatura sono pale di turbine e giranti eoliche o supporti per coperture di grandi spazi. I modelli matematici usuali per descrivere e predire il loro comportamento fisico non tengono conto, tuttavia, di alcuni fenomeni importanti e applicazioni innovative possibili. Infatti, non sono ben stabilite le risposte di questi elementi a sollecitazioni residue che inducono biforcazioni dell'equilibrio e variazioni della dinamica libera. Parimenti, ha interesse esaminare la risposta in presenza di: a) danneggiamenti localizzati (ai fini di monitoraggio e manutenzioni successive); b) proprietà materiali variabili lungo l'asse e nella sezione trasversale (seguendo le tendenze della tecnica contemporanea d'uso di materiali nuovi e con possibilità di ottimizzare la risposta dell'elemento); c) fenomeni di localizzazione delle deformazioni, quali d-cone e altre singolarità. Molto interessante è anche lo studio di elementi `intelligenti' che presentino configurazioni stabili anche lontane ma raggiungibili con poca spesa energetica, con applicazioni come sensori e/o attuatori in campi di frontiera. Il progetto si pone l'obiettivo di portare avanti lo stato dell'arte in questi ambiti, per mezzo di modelli matematici più raffinati rispetto a quelli di letteratura (con l'aggiunta di termini geometrici o costitutivi non-lineari, non isotropi e/o non omogenei, per esempio), così come di strumenti analitici e numerici più raffinati o più snelli e veloci di quelli attuali (per esempio, con discretizzazioni mono-dimensionali anziché bi- o tri-dimensionali). Ove possibile, questi risultati saranno corroborati da evidenze sperimentali.
La ricerca proposta in questo progetto è innovativa poiché vuole studiare alcuni aspetti non banali del comportamento di elementi strutturali che la tecnica sta considerando con attenzione negli ultimi anni. Essi sono in grado di realizzare effetti portanti notevoli per via della loro geometria curva e questo ovviamente pone molte domande circa una comprensione il più possibile profonda di: effetto della curvatura (anche variabile da punto a punto dell'asse) e del ribassamento sulla risposta statica iniziale, tenendo conto anche della deformabilità assiale e di una risposta materiale non omogenea o variabile con legge assegnata; effetto della forma della sezione, anch'essa eventualmente curva e `sottile' (anche cava, come spesso accade nelle applicazioni) anziché compatta; effetto di coazioni eventualmente variabili e danneggiamento localizzato; risposta non-lineare successiva a qualche fenomeno di biforcazione statica e risposta linearizzata nell'intorno di uno stato di sollecitazione residua; effetto di rastremazioni e svergolamenti iniziali (come nelle palette di turbina o nelle giranti eoliche) sulla risposta statica a carichi concentrati e ripartiti; localizzazione delle deformazioni e danneggiamento; effetti della geometria sulla possibilità di ottenere configurazioni di equilibrio multistabili. Tutti questi sono ancora problemi parzialmente aperti e quindi vi è un ampio margine per il progetto di ricerca proposto di portare un avanzamento significativo rispetto alle conoscenze attuali, sia dal punto di vista della modellazione di base (come nel caso degli elementi curvi per la rappresentazione di giranti di rotori), sia dal punto di vista della ricerca semi-analitica e numerica di soluzioni nuove. La presenza di una rete di contatti nazionali e internazionali fa sì che il progetto di ricerca proposto, inoltre, possa godere di un impatto notevole nella comunità scientifica e tecnica, potendo anche contare non solo sulle competenze pregresse dei proponenti, ma anche su co-autori con esperienze profonde in ambito numerico, sperimentale, di modellazione.