Docente
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LAMPANI LUCA
(programma)
Richiami sul problema della conduzione del calore nei mezzi solidi tridimensionali, equazione di Fourier, diffusività. Condizioni al contorno ed iniziali, condizioni alla Dirichlet e Neumann. Flussi di calore convettivi e radiativi. Conduzione del calore stazionaria monodimensionale, temperatura e flusso assegnato. Analogia termica-elettrica. Analisi termica con approccio agli elementi finiti, principio delle temperature virtuali. Introduzione ai codici agli elementi finiti: analisi termica e termostrutturale tramite solutore non-lineare MSC.Marc/Mentat. Conduzione del calore monodimensionale in regime transitorio. Introduzione al problema termostrutturale: definizione delle deformazioni termiche, deformazioni meccaniche e deformazioni totali. Caratteristiche termiche e termoelastiche dei materiali di impiego aerospaziale. Equazioni della termoelasticità del continuo tridimensionale. Soluzioni termoelastiche monodimensionali stazionarie con differenti casi di temperatura e vincolo assegnati. Effetti termoelastici in travi flessionali bidimensionali multimateriale. Approccio termoelastico diretto e accoppiato. Analisi elettromeccanica tramite analogia termoelastica, approccio accoppiato per smart materials, piezoelettricità. Equazioni costitutive della piezoelettricità. Attuazione flessionale: analogia con lamina bimetallica. Flessione pura tramite attuatori pached. Trasmissione del calore radiativa: corpo nero, legge di Stefan-Boltzman, legge di Wien, emittanza diffusa e speculare, potenza emissiva monocromatica, assorbanza, riflettanza. Intensità della radiazione. Legge di Kirchoff. Approssimazione di corpo grigio. Scambio radiativo tra due corpi, fattore di vista e reciprocità. Applicazioni a casi di interesse ingegneristico nella forma di esercitazioni analitico/numeriche tramite codici agli elementi finiti: conduzione attraverso parete multistrato, trasmissione del calore attraverso pannelli sandwich con core honeycomb, sistema di protezione termica ad alta temperatura per velivoli da rientro riutilizzabili, conduzione del calore in transitorio, sistema di protezione termica ablativo, termoelasticità monodimensionale stazionaria, calcolo dei fattori di vista per lo scambio termico radiativo tra due corpi, applicazione di struttura con senso-attuatore piezoelettrico.
Dispense a cura del docente inserite ad inizio corso reperibili on-line dal sito della didattica. Tali dispense coprono interamente gli argomenti del corso.
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