BETR - Laboratorio numerico-sperimentale di analisi TERMOELASTICA E PIEZOELETTRICA di strutture elementari
Il Laboratorio è rivolto agli studenti del Corso di Laurea in Ingegneria dell'Energia Elettrica il cui curriculum prevede la conoscenza della meccanica di base di strutture elementari quali la trave. Fondandosi sulle conoscenze acquisite negli insegnamenti di Scienza delle Costruzioni, Fisica II ed Elettrotecnica, questo Laboratorio fornisce gli strumenti per comprendere gli effetti sulla meccanica lineare della trave di un campo elettrico (strutture piezoelettriche) e di un campo termico (strutture termoelastiche).
In figura: mensola piezoelettrica in flessione (by Comsol Multiphysics)
Modalità di svolgimento
L'orario delle lezioni è il seguente: lunedì 14:00-17:00 (cominciando da lunedì 14 ottobre) in Sala Riunioni presso il Dipartimento di ingegneria strutturale e geotecnica (DISG) a san Pietro in Vincoli. La prossima settimana la lezione si terrà invece giovedì 10 ottobre sempre alle ore 14:00 in Sala Riunioni. Le lezioni saranno erogate in presenza e non saranno registrate. Il Laboratorio dovrebbe concludersi entro la metà del mese di dicembre.
Le lezioni sono articolate in 3 parti e sono precedute da una discussione introduttiva sulle strutture cosiddette intelligenti.
Parte I. Vengono richiamati gli elementi fondamentali della meccanica lineare della trave, parte del programma dell'insegnamento di Scienza delle Costruzioni, e gli elementi fondamentali di conduzione del calore, parte del programma dell'insegnamento di Fisica. L'accoppiamento tra le due fisiche costituisce la premessa allo studio delle travi termoelastiche, il cui comportamento sarà analizzato in questa fase in condizioni particolarmente semplici. Risultati di apprendimento attesi: capacità di immaginare e risolvere semplici problemi di termoelasticità lineare della trave piana.
Parte II. Vengono richiamati gli elementi fondamentali della elettrostatica, parte del programma dell'insegnamento di Fisica II ed Elettrotecnica I. L'accoppiamento tra la meccanica lineare e l'elettrostatica, alla base della trave piezoelettrica, costituisce la premessa allo studio delle travi piezoelettriche, il cui comportamento sarà analizzato in questa fase in condizioni particolarmente semplici. Risultati di apprendimento attesi: capacità di immaginare e risolvere semplici problemi di piezoelettricità della trave piana.
Parte III. Progettazione di un esperimento che coinvolga la trave termoelastic/piezoelettrica attraverso l'uso di un codice agli elementi finiti. Risultati di apprendimento attesi: capacità di discutere i risultati dell'esperimento.