Ingegneria e tecnologie

La meccanica della frattura è una branca dell'ingegneria dei materiali e della meccanica che si occupa dello studio del comportamento dei materiali quando sono soggetti a sollecitazioni che causano la formazione di fratture. Questo campo di ricerca si concentra sulla comprensione dei meccanismi che portano alla propagazione delle fratture e sulla valutazione della resistenza dei materiali alla rottura. La frattura di un materiale può avvenire in diverse modalità, come la frattura fragile, la frattura duttile, la frattura ad affaticamento, la frattura da creep, la frattura da corrosione sotto sforzo, solo per citarne alcune. Ciascuna modalità di frattura ha caratteristiche e comportamenti distinti, che dipendono dal tipo di materiale, dalla geometria del campione e dalle sollecitazioni applicate. Nel campo della meccanica della frattura, sono state sviluppate diverse teorie e modelli per descrivere il processo di propagazione della frattura. Una delle teorie più importanti è la teoria della frattura lineare elastica (LEFM, Linear Elastic Fracture Mechanics), che si applica principalmente a materiali fragili e fornisce un metodo per calcolare il fattore di intensità di tensione, un parametro chiave per valutare la propagazione delle fratture. Altri approcci includono la meccanica della frattura elastoplastica, che tiene conto del comportamento duttile dei materiali, e la meccanica della frattura dinamica, che considera la propagazione delle fratture sotto carichi dinamici. La meccanica della frattura ha importanti applicazioni pratiche in diversi settori, come l'ingegneria civile, l'aeronautica, l'industria automobilistica e la progettazione di materiali. La comprensione dei meccanismi di frattura consente di sviluppare materiali più resistenti e duraturi, migliorare la progettazione delle strutture e garantire la sicurezza e l'affidabilità dei componenti meccanici.

La carenza strutturale di edifici scolastici si accompagna, nel Paese, alla endemica mancanza di strutture per la residenza degli studenti universitari, entrambe queste lacune contribuiscono al gap economico e sociale nei confronti della parte più evoluta degli stati europei. Nella esperienza didattica all’interno del Corso di Laurea in Architettura lo sviluppo della tesi di laurea progettuale rappresenta una opportunità di portare a sintesi le competenze acquisite, affrontando l’approccio al progetto visto come l’insieme di tutti i fattori che contribuiscono alla soluzione di un problema reale attraverso una ipotesi progettuale concretamente realizzabile: applicarsi ad un caso reale consente di calarsi una realtà sociale, economica ed urbana estremamente densa di input indispensabili per improntare le soluzioni ad una qualità realmente tangibile negli esiti. Nell’arco dell’ultimo decennio l’attenzione del progetto si è spostata sui temi sociali della residenzialità collettiva per categorie di utenti con fragilità economiche, sociali e di salute. Le residenze per studenti universitari costituiscono un ottimo campo per la proposta di soluzioni innovative, in parallelo, i programmi pubblici per la riqualificazione del patrimonio immobiliare scolastico particolarmente vetusto, hanno portato alla attenzione del progetto non solo i temi propri dell’architettura, ma primariamente la necessità di rinnovare i modi di concepire la formazione e la vita di relazione all’interno degli edifici. Un campo di indagine comune a tutte le ricerche progettuali riguarda l’innovazione tecnologica di materiali, prodotti e sistemi per garantire l’efficientamento energetico e la sostenibilità ambientale degli edifici. L’esperienza di questi ultimi anni ci mostra come l’integrazione delle innovazioni di processo e di prodotto, possono ingenerare grandi progressi nel progetto edilizio ed urbano, che dovranno essere fortemente trasformati per adeguarsi alle richieste di una società civile alla ricerca di nuove competenze e professionalità, anche e soprattutto nel progetto di architettura. Il volume illustra alcune delle più interessanti proposte progettuali di tesi di laurea e alcune sperimentazioni di opere realizzate, nei settori dell’edilizia scolastica e delle residenze collettive per studenti, esplicitando i risultati di un percorso di ricerca che ha via via affinato una metodologia di analisi e di proposta meta-progettuale di interesse per un approccio originale al progetto di queste tipologie edilizie, orientando le soluzioni in relazione agli obiettivi dati dal contesto reale nei quali ci si trova ad operare.

Produrre il proprio vino è il sogno nel cassetto di tante, tantissime persone, in Italia e nel mondo. Con questo libro Fabrizio Padua vuole accompagnarci passo dopo passo nella realizzazione di questo progetto, che si è materializzato in una antica vigna a Otricoli, nel paese umbro più vicino a Roma. È un libro che spiega il viaggio di più di vent'anni e in costante sviluppo, partito da una produzione di vino a solo uso familiare per arrivare alla promozione di un vino di nicchia, raro, sano. Con semplicità, senza troppe nozioni tecniche, questo libro spiega come la passione unita al metodo, alla ambizione e al continuo apprendimento sia la base per ogni progetto di successo, anche per la produzione di poche bottiglie di vino, ma di grande qualità.

CATIA è uno dei sistemi CAD di fascia alta più diffusi, lo standard de facto nel settore aerospaziale essendo nato nell’industria aeronautica, sviluppato fin dal 1976 dalla Dassault Systemes, subsidiaria della Dassault Aviation. Attualmente, nonostante l’uscita della versione 6, è ancora molto diffusa la versione 5. Pur avendo una interfaccia intuitiva user friendly, la complessità e varietà di approcci di CATIA V5 alla progettazione meccanica rendono necessaria una formazione di base in grado di orientare l’utente, fin dall’inizio, in maniera corretta e rapida nell’utilizzo dei suoi potenti e multiformi strumenti di modellazione geometrica tridimensionale. Questo consente notevoli risparmi di tempo rispetto a disordinati e inorganici tentativi di autoapprendimento, che possono anche introdurre cattivi usi, difficili poi da correggere. Il presente testo, frutto di una esperienza didattica e professionale maturata nell’utilizzo di CATIA fin dal 1987 in campo industriale, vuole essere una guida alla progettazione meccanica con CATIA V5 in grado di rendere rapidamente operativo l’utente, fornendogli non soltanto la conoscenza degli strumenti di modellazione di CATIA V5 ma anche utili suggerimenti metodologici.

Incendi (in un grande centro polifunzionale, nella sala macchine di una turbonave, in un grande magazzino di articoli casalinghi, all’aperto per versamento di petrolio greggio, nel traforo del Monte Bianco, in una raffineria e in un poligono di tiro in galleria), esplosioni (di acetato di etile, di gas naturale, di G.P.L., di benzene e di taglio C6, in un impianto ad aria compressa e a causa di BLEVE), scoppi (di una bombola di G.P.L. e in una cartiera) e incendi dolosi sono analizzati dall’autore in veste di consulente tecnico di parte. È proposta anche una “Guida alle prime indagini in caso di incendi ed esplosioni”.

Il presente volume del testo di Teoria delle Strutture prosegue la trattazione iniziata nel volume precedente, la quale è dedicata agli Stati tensionali e Piastre. Qui, nel secondo libro, il percorso continua fissando l'attenzione su tre argomenti specifici dei gusci non degeneri, ma la prospettiva seguita nella scrittura di questo secondo volume non è mutata. L'unità di impostazione richiede sempre la trattazione unificata di differenti elementi strutturali, descritti da sistemi di equazioni differenziali alle derivate parziali.

Il presente volume tratta alcuni temi di base del calcolo matriciale delle strutture. La materia è strutturata in undici capitoli e due appendici. Ogni capitolo si apre con un breve sommario degli argomenti svolti. Un aspetto peculiare del lavoro riguarda la presentazione delle equazioni dei problemi trattati, che risulteranno sempre disposte secondo due schemi, denominati primale e duale delle teorie fisiche. Detti schemi - che forniscono una visione unitaria dei parametri, delle variabili e delle equazioni dei problemi strutturali e di Meccanica dei solidi - s'incontrano anche nell'analisi elettromagnetica, ni quella termica, oppure nell'analisi dei fluidi, come eccellentemente sottolineato dall'amico Enzo Tonti, professore ordinario di Meccanica Razionale nell'Università di Trieste. Tonti ha studiato le ragioni del presentarsi delle analogie in fisica, mostrando che esse nascono dalla naturale associazione delle grandezze fisiche agli elementi geometrici dello spazio. Da tale osservazione egli ha dedotto uno schema di classificazione delle grandezze e delle equazioni delle teorie fisiche. Nel presente volume, viene mostrato che le equazioni di congruenza, di equilibrio e di legame elastico, nonché l'equazione fondamentale, che insieme intervengono nel metodo degli spostamenti, sono disposte secondo lo schema primale delle teorie fisiche. Le corrispondenti equazioni, che caratterizzano il metodo delle forze, sono disposte, invece, secondo lo schema duale delle teorie fisiche. Particolare rilievo viene dato agli aspetti duali riguardanti: i principi delle forze e degli spostamenti virtuali; * le formulazioni alternative dell'equilibrio e della congruenza; la relazione tra gli operatori di equilibrio e di congruenza; i metodi delle forze e degli spostamenti; l'energia elastica e l'energia complementare elastica; i principi variazionali e i principi variazionali duali. Riguardo al contenuto più specifico del libro, si evidenzia che il primo capitolo rappresenta una specie di compendio dei temi sviluppati nel testo, poiché illustra le equazioni, i teoremi ed i metodi di soluzione, con riferimento ad una struttura modellata come sistema discreto di tre molle e due nodi liberi. L'impiego anche della notazione matriciale permette di estendere.

Il titolo di questo dittico di libri deriva dal nome del corso di «Teoria delle Strutture» che, da alcuni anni, tengo per supplenza presso la Facoltà di Ingegneria dell'Università degli Studi di Bologna. Gli appunti delle lezioni del corso in argomento, che si sono progressivamente sviluppati, prendono ora la forma più stabile che è propria del libro, dopo una loro naturale rielaborazione. II lavoro scaturisce anche dalla necessita di formire agli studenti uno strumento didattico che essi stessi, in varie forme e sempre con grande entusiasmo, hanno contribuito arealizzare. Esso può essere utile per apprendere, in una visione unitaria, i fondamenti della Teoria delle Strutture, e per scoprire anche il fascino che rivela l'armonia della formulazione unificata delle teorie strutturali, ossia degli schemi ideali costituiti sempre da analoghe equazioni che descrivono, in maniera sistematica, comportamenti strutturali diversificati. La metodologia generale, che si sviluppa attorno ai vari temi specifici, consente una trattazione formalizzata e coerente della teoria strutturale in una prospettiva di unificazione. I metodi della Scienza delle Costruzioni vengono impiegati quali strumenti di elaborazione specifica degli argomenti trattati nei due volumi innarrativa. Lo scopo che si intende perseguire è quello di inquadrare proprietà  e formulazioni particolari all'interno di interpretazioni più generali. A tal fine, lo schema delle teorie fisiche costituisce una sorta di principio di unità attorno al quale riannodare i fili del processo di conoscenza del comportamento strutturale.

Questo testo, di carattere prevalentemente didattico, vuole dare delle nozioni di base per gli studenti di Ingegneria Meccanica Magistrale che devono apprendere il funzionamento delle turbomacchine operatrici (compressori assiali e centrifughi). Il testo presenta anche gli elementi utili per capire il controllo di sistemi energetici complessi come i gruppi a vapore e vengono ricavate le principali equazioni in condizioni di funzionamento tempo variante, allo scopo di mettere in evidenza le principali differenze tra un funzionamento isodromico e non del sistema stesso. Rispetto all’edizione precedente, il testo è stato completamente rivisto e modificato dal punto di vista grafico, utilizzando diverse colorazioni ed effetti tridimensionali, al fine di renderlo più comprensibile agli allievi ingegneri Meccanici.