- Obiettivi
Negli ultimi anni, la domanda di componenti con peso ridotto e notevoli proprietà meccaniche in termini di resistenza e rigidezza è rapidamente aumentata. In questo senso, le strutture cellulari possono rappresentare un’alternativa valida ai classici componenti massivi. Nei contesti aerospaziale e biomedicale, la possibilità di produrre componenti con strutture cellulari è stata...
Additive manufacturing has represented an important turning point in design and production of mechanical components, enabling the rapid creation of prototypes and finished products with varying degrees of complexity. Lattice structures are intricate, repeating patterns of interconnected struts or nodes, often used in engineering and manufacturing to achieve lightweight yet strong designs....
Il Peak Stress Method (PSM) consiste in un approccio locale che, a partire dalle tensioni di picco lineari elastiche calcolate al piede e alla radice del cordone di saldatura mediante modelli a elementi finiti solidi 2D e 3D caratterizzati da mesh relativamente grossolane, consente di definire una grandezza di progetto nota come tensione equivalente di picco per stimare rapidamente la vita a...
Radial Basis Functions (RBFs), since their inception in the 1960s, have emerged as a key tool for digital engineering applications. As interpolators in multi-dimensional spaces, RBFs play a crucial role both in generic data science problems and in 3D space manipulation. Their ability to represent large 3D datasets in a mesh-free manner has established them as the standard approach for data...
L'addestramento di algoritmi per la diagnosi intelligente dei guasti richiede una elevata quantità di dati che può risultare complicato reperire soprattutto in sistemi complessi quali i cuscinetti volventi di sistemi industriali rotanti quando soggetti a difettosità localizzate nelle piste di rotolamento. La creazione di grandi dataset da sistemi reali è spesso laborioso e costoso, in quanto...
The numerical modelling of structures subjected to blast loads presents significant challenges, primarily due to fluid-structure interaction (FSI) effects. When a blast wave impacts a structure, it induces a sudden pressure increase followed by a gradual decay. The structural response, in turn, modifies the applied blast load, creating a mutual interaction that increases the computational cost...
Il Cold Spray è una tecnica di deposizione allo stato solido che accelera particelle metalliche a velocità supersoniche tramite un ugello convergente-divergente. L’adesione delle particelle al substrato avviene grazie all’elevata energia cinetica acquisita superando la velocità critica del materiale impiegato. La scelta ottimale dei parametri di processo — fondamentali per garantire velocità e...
Lithium-ion battery packs in agricultural work machinery currently lack dedicated regulatory standards, in contrast to battery electric passenger cars, where regulations define specific structural and functional safety requirements. This study aims to evaluate, through a finite element method (FEM) structural model, whether the battery pack—developed by our research group in collaboration with...
Enhancing the long-term reliability and durability of solid oxide fuel cells (SOFCs) is crucial for meeting the high-performance standards required in modern applications. Achieving this goal necessitates high-resolution modelling that accurately captures the critical phenomena affecting cell operation. The long-term performance of SOFCs can be significantly impacted by degradation processes...
Structured fabrics, such as traditional knitted sheets or chain mail armors, typically exhibit low bending stiffness under ambient pressure. However, recent studies have shown that applying even a small confinement pressure (approximately 93 kPa) can increase their stiffness by more than 25 times compared to their relaxed state. This remarkable property paves the way for the development of...
Lo scopo del lavoro è quello di presentare un nuovo modello di interazione creep-fatica ed il relativo modello costitutivo basato sulla meccanica del danno per un acciaio martensitico resistente alle elevate temperature. Nell’ambito delle turbomacchine l’interazione creep-fatica è una tipica modalità di cedimento sia per i componenti rotanti che per quelli statorici e attualmente gli standard...
The wall damage of a chemical thruster for orbital positioning of small satellites is assessed using computational fluid dynamics (CFD) and structural (FEM) models. A CFD analysis with a 3D model of the thruster is used to simulate the combustion of a liquid mixture of propylene (C3H6) and nitrogen dioxide (N2O) and to calculate the spatial-temporal temperature distribution inside the thruster...
Il presente contributo introduce una procedura per ricostruire in fase di post-elaborazione la distribuzione delle tensioni trattive interlaminari (ILTS) in un laminato a grande curvatura discretizzato tramite i consueti elementi finiti quadrilateri a quattro nodi CQUAD4, con formulazione bilineare alla Mindlin localmente piana.
Tale procedura si basa sull'utilizzo di un sottomodello FEM per...
La realizzazione di strutture leggere ma resistenti rappresenta una sfida cruciale nella progettazione meccanica, specialmente nel settore dei trasporti, dove la riduzione del peso porta a un miglioramento dell’efficienza e delle prestazioni. Questo studio propone una nuova metodologia di ottimizzazione topologica che integra strutture a reticolo di tipo gyroid a densità variabile in base alla...
Obiettivi
In questo studio viene simulato il processo di formatura di un cerchione automobilistico in acciaio mediante il metodo agli elementi finiti (FEM). Per ciascuna fase del processo, sono state eseguite misurazioni sperimentali sui provini. L'obiettivo principale è valutare le tensioni residue generate dalla formatura, confrontando i risultati delle simulazioni con i dati...
Adhesively bonded joints are a promising alternative to mechanical fastening but are prone to sudden catastrophic failure. Several methods have been developed for the toughening of bonded joints, such as surface pre-treatments, grading of the adhesive properties and structured interfaces among others.
In this work, we studied a Representative Volume Element (RVE) of a metal-composite...
Dal lavoro pioneristico di Hertz del 1882, la meccanica del contatto si è tradizionalmente fondata sull’elasticità lineare, assumendo "piccoli" sforzi e deformazioni. Tuttavia, esperimenti recenti hanno evidenziato chiaramente i limiti di questo approccio nel descrivere il contatto di materiali come gomme ed elastomeri, in particolare durante lo scorrimento con attrito, dove le non-linearità...
Power electronics devices have become increasingly relevant in modern engineering applications, playing a crucial role in enhancing energy efficiency, control precision, and system reliability across various industries. Modern power electronics packages for automotive applications are required to withstand severe temperature gradients, due to their significant specific power and the consequent...
Le strutture sandwich trovano largo impiego in ambito aeronautico e come componenti per la protezione passiva, o più in generale in tutte le applicazioni in cui sia necessario assorbire carichi dinamici elevati. La resistenza alla penetrazione di una struttura costituita da layer in fibra di carbonio e core in PVC espanso è stata da noi studiata sia sperimentalmente, tramite test di...
l self-piercing rivetting (SPR) è un processo di giunzione meccanica ampiamente utilizzato nell'industria automobilistica e aerospaziale per unire materiali dissimili senza necessità di preforatura. Il presente lavoro è stato incentrato sullo sviluppo e validazione di un modello costitutivo avanzato che sarà successivamente utilizzato per la simulazione del processo di rivettatura tra lamiere...
La propagazione delle cricche nei materiali strutturali è una criticità non trascurabile in fase di progetto, ed è dunque argomento di grande interesse sia nel settore della ricerca scientifica che in quello industriale. Per soddisfare questa esigenza, il phase-field, applicabile nei modelli agli elementi finiti (FEM), risulta essere un approccio molto versatile nella modellazione di...
This research presents a numerical and experimental investigation of AISI 316L stainless steel butt-welded joints, for shipbuilding applications, under quasi-static loading conditions. The focus is on assessing the mechanical response of different weldment zones through localized material characterization. Vickers microhardness testing was employed to extract the hardness profile across the...
Sommario
Le normative tecniche e le prassi progettuali trattano le irregolarità geometriche del piede del cordone di saldatura come difetti, definendo quando sono penalizzanti per la resistenza del giunto. I difetti comuni includono cricche, aderenze, incisioni marginali, colpi di mola (nel caso di rasature) o anche inclusioni non metalliche o porosità.
I difetti vengono classificati in...
