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icar08 descrizione

Icar08 - Scienza delle Costruzioni - Laboratorio

italiano inglese

icar08

 

Le prove dinamiche sono oggi considerate delle tecniche esaustive per caratterizzare il comportamento di qualsiasi sistema strutturale sia in campo civile, che meccanico che aerospaziale.

Consistono nella realizzazione di una procedura sperimentale finalizzata a determinare le frequenze proprie, le corrispondenti forme modali di vibrare ed i valori di smorzamento relativi ad un qualsiasi sistema strutturale sia in campo civile, che meccanico che aerospaziale.

A tal fine, Il Laboratorio di Dinamica Sperimentale è attrezzato per espletare prove dinamiche (in situ ed in sede) con forzante impulsiva per l’analisi delle vibrazioni libere o con rumore ambientale, e prove dinamiche (in sede) con eccitazione di caratteristiche note. Inoltre, le prove sviluppate in laboratorio sono a supporto della ricerca, della didattica e di convenzioni conto terzi.

 

Il settore della “Biomeccanica e Nanomeccanica per le Scienze Mediche” e quello di “Biomeccanica Vascolare”, di recente formazione, hanno in dotazione le seguenti apparecchiature.

  • Macchina di prova biassiale
  • Macchina universale di trazione/torsione
  • Macchina per la simulazione della meccanica della masticazione
  • N.4 Bioreattori
  • Macchine per la simulazione della meccanica della colonna vertebrale e delle protesi discali
  • Macchina per la simulazione della meccanica a fatica degli Stent periferici
  • Micro-PIV
  • Micro-DMI
  • Profilometro ottico tridmensionale
  • Microscopio a forza atomica/ultrananoindentatore
  • Ultra/nanotribometro
  • Macchina di trazione per nano-test
  • Ellissometro a cristalli liquidi
  • Micro-TAC per test meccanici

 

Il settore del "Monitoraggio della Salute delle Strutture (SHM)" si occupa del processo il cui scopo è la determinazione qualitativa e quantitativa delle condizioni di degrado e dei difetti presenti in strutture civili e industriali. Tale processo coinvolge l’osservazione nel tempo di alcune entità quali le deformazioni, le tensioni, la rigidezza e le fratture, e tale osservazione avviene principalmente utilizzando tecniche di indagine non distruttive che presentano diversi vantaggi tra cui una modesta invasività, notevole speditività e basso costo. In più tali tecniche possono essere implementate sia per un monitoraggio in continuo ma anche in remoto.

Il medesimo laboratorio sviluppa test meccanici virtuali (VT) che hanno lo scopo di sostituire il reale esperimento su una struttura, su un componente o su un materiale con una simulazione numerica. Di fatto basandosi su un numero limitato di prove sperimentali, il metodo consente di sviluppare virtualmente un’altra serie di prove che sarebbero difficili da realizzare ed estremamente costose. Il VT non è meramente una simulazione numerica ma una metodologia che mettendo insieme strumenti computazionali e sperimentazione reale consente di venire in confidenza con un materiale o una struttura permettendo la valutazione di tutti quei meccanismi di crisi o collasso che possono presentarsi quando la struttura sarà in esercizio. Una condizione di collasso effettivamente verificatesi può considerarsi come quella condizione di crisi che la modellazione in fase di progetto non ha tenuto in conto.

Il laboratorio è dotato della seguente strumentazione:

  • apparecchiatura per test ultrasonici dotata di quattro sonde piezoelettrici con frequenza di risonanza di 500 KHz con possibilità di sollecitare il materiale con diverse forme d’onda o con singolo impulso attraverso un martello strumentato;
  • software di gestione e acquisizione dei dati ultrasonici capace di sollecitare in continuo il materiale con diverse frequenze;
  • apparecchiatura per test acustici composta da una scheda di acquisizione e quattro ricevitori piezoelettrici preamplificate con frequenza di risonanza massima di 150 kHz;
  • software di gestione ed analisi delle forme d’onda acustiche per la localizzazione delle fratture nei solidi e del loro modo di propagazione;
  • software agli elementi finiti per la simulazione di fenomeni meccanici non lineari in campo statico e dinamico con la possibilità di implementare modelli costitutivi diversi da quelli presenti nella libreria;
  • software per l’analisi di strutture discontinue (murature a blocchi e ammassi rocciosi) con il metodo DDA (Discontinous Deformation Analysis);
  • software agli elementi finiti per l’analisi push-over di strutture intelaiate con possibilità di formare discontinuità degli spostamenti non solo ai nodi ma anche nella luce degli elementi trave.