PRESENTAZIONE

Il corso ha come scopo l'analisi di strutture navali in termini di carichi e risposta derivanti da azioni locali e globali.

OBIETTIVI FORMATIVI

Scopo del corso è quello di illustrare i criteri per la verifica di resistenza degli elementi strutturali della nave, fornendo all’allievo i mezzi necessari per eseguire il loro dimensionamento sia con calcoli diretti approssimati sia in accordo con i regolamenti degli istituti di classifica. Sono descritti concetti e procedure per la definizione delle principali azioni che sollecitano le strutture di uno scafo, per la definizione della robustezza strutturale globale e locale nonché per le verifiche di stato limite globali e locali generalmente adottate nella pratica progettuale.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La prima parte del corso fornisce criteri e metodi per il dimensionamento delle strutture navali sotto l'azione di carichi locali, con particolare riferimento alle normative degli Enti di Classifica

La seconda parte del corso fornisce gli elementi per quantificare gli effetti legati alla risposta globale lineare della struttura nave a carichi statici (flessione longitudinale in acqua tranquilla), quasi-statici (momento flettente d'onda) e dinamici.

Vengono inoltre forniti criteri e metodi per quantificare la resistenza ultima flessionale della trave nave

PREREQUISITI

Competenze FONDAMENTALI richieste, senza le quali i contenuti dell'insegnamento non possono essere affrontati

• Geometria delle masse, momenti di inerzia e momenti statici - definizioni e capacità operative di calcolo
• Caratteristiche di rilevanza strutturale dei materiali da costruzione navale:  modulo di Young, coefficiente di Poisson e modulo di elasticità tangenziale, diagrammi signa-epsilon, tensione di snervamento, t. ammissibile e t. di rottura
• Concetti base relativi allo stato di tensione-deformazione di una trave soggetta a forze esterne (in particolare di una trave semplicemente inflessa)
• Risoluzione di travature iperstatiche elementari con metodo forze
• Capacità di interpretazione della rappresentazione di strutture navali tipiche (fondo, fianco, ponte, paratia, etc) come da insegnamento di CN I
• Elementi di geometria dei galleggianti: Tavole delle Carene Diritte, di Bonjean e conoscenze operative sul loro utilizzo.
• Elementi di statica della nave (equilibrio di galleggianti: teorema di Eulero, metodo metacentrico e relativi campi di validità)

Modalità didattiche

Saranno tenute lezioni frontali sui contenuti teorici ed esercitazioni pratiche applicative al computer sotto la supervisione dei docenti per un totale di 90 ore.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Prima parte (Tomaso Gaggero) 3 crediti

• Introduzione al corso
• Categorizzazione carichi agenti sulla nave
• Introduzione alle Common Structural Rules.
• Calcolo delle pressioni dinamiche esterne
• Progettazione plastica
• Plasticizzazione Travi
• Effetti progettazione elastica su calcolo spessore fasciame: confronto tra formula spessore minimo elastico e spessore minimo plastico
• Approfondimento concetto load case, design load scenario
•  Calcolo carichi esterni: bottom slamming, bow impact, pressione sulle boccaporte e influenza altezza mastre.
• Carichi dinamici interni dovuti a carico liquido e solidi

Seconda parte (Enrico Rizzuto) 6 crediti

• Tensioni primarie secondarie e terziarie
• Concetto di trave nave auto-equilibrata, tensioni primarie
• Momento flettente in Acqua Tranquilla
• Esempio pontone galleggiante con carico concentrato e distribuito 
• Momento flettente d'onda
• Calcolo frequenza propria Trave Nave
• Sollecitazioni di incaglio e varo
• Momento ultimo
• Rumore e vibrazioni (risposta dinamica)

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• Yasuhisa Okumoto · Yu Takeda · Masaki Mano · Tetsuo Okada, 2009. Design of Ship Hull Structures A Practical Guide for Engineers, Springer, ISBN: 978-3-540-88444-6, DOI 10.1007/978-3-540-88445-3
• Alaa Mansour, Donald Liu, 2008. Strength of Ships and Ocean Structures, The Principles of Naval Architecture Series Published by The  Society of Naval Architects and Marine Engineers 601 Pavonia Avenue Jersey City, NJ
• Yong Bai, 2003. Marine Structural Design, Elsevier. ISBN: 0-08-043921-7
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Modalità didattiche

Saranno tenute lezioni frontali sui contenuti teorici ed esercitazioni pratiche applicative al computer sotto la supervisione dei docenti per un totale di 90 ore.

INIZIO LEZIONI

Le lezioni si svolgeranno di norma nel primo semestre, per circa 7 ore previste a settimana.

Nel caso non fosse possibile completare il corso all'interno del primo semestre, le lezioni potranno continuare all'interno della prima parte del secondo semestre.

Modalità d'esame

Scritto breve di circa 15 minuti seguito da esame orale, che può vertere sulle esercitazioni sviluppate durante l'anno e/o sui contenuti teorici dell'insegnamento.

Nell'arco dell'Anno Accademico sono previsti un minimo di cinque appelli d'esame.

Modalità di accertamento

La parte scritta dell'esame permetterà di verificare la capacità di eseguire semplici calcoli di determinazione delle caratteristiche di sollecitazione e di dimensionamento per strutture globali e locali.

La parte orale è dedicata a verificare la conoscenza dei concetti base che portano alla definizione dei carichi locali e globali agenti su strutture navali e del conseguente dimensionamento delle stesse.

Parametri di valutazione sono: la qualità dell’esposizione, l’utilizzo corretto del lessico specialistico, la capacità di esposizione logica e di ragionamento critico sui concetti studiati.