Modellazione e identificazione del danneggiamento di gusci elastici sottili
I gusci, cioè le strutture sottili in cui il materiale è disposto attorno ad una superficie curva, trovano largo impiego in molti settori dell'ingegneria civile e industriale (grandi coperture, serbatoi, fusoliere, dispositivi elettronici).
Per le loro caratteristiche, i gusci sono infatti strutture che, mobilitando la portanza per forma, sono capaci di sostenere grandi carichi con un impiego di materiale modesto oppure, nelle applicazioni che lo richiedono, di consentire grandi cambiamenti di forma mantenendo modeste le deformazioni (scongiurando così l'insorgenza di deformazioni irreversibili).
Tuttavia, pur garantendo una grande efficienza strutturale, le strutture a guscio si dimostrano particolarmente vulnerabili nei confronti dei meccanismi di danneggiamento e di collasso, con quest'ultimo che si verifica in maniera improvvisa e catastrofica stante la natura sostanzialmente isostatica delle stesse.
Malgrado la loro grande diffusione, non è ancora pienamente compreso e adeguatamente descritto né il processo di formazione e propagazione del danneggiamento né il ruolo, cruciale, che in questo svolge la forma della superficie media.
Ciò costituisce un limite nella progettazione di nuove strutture e impedisce, per le strutture esistenti, la formulazione e l'implementazione di specifiche tecniche di identificazione del danno, che invece si vanno diffondendo con sempre maggior successo per le altre tipologie strutturali.
Nella proposta in oggetto, con l'obiettivo di dare un contributo alla modellazione e all'identificazione del danneggiamento nei gusci elastici sottili, si intende formulare e implementare in codici di calcolo numerico:
i) un modello di danno di tipo `phase-field';
ii) una tecnica di identificazione del danneggiamento.
Il progetto intende fornire modelli, informazioni e strumenti utili sia nella progettazione di nuove strutture che nella valutazione dello stato di integrità di strutture esistenti.