L'insegnamento si propone di approfondire le conoscenze sul comportamento delle strutture navali. Vengono trattate tematiche riguardanti la robustezza longitudinale, trasversale e locale delle navi, considerando sia scafi metallici (acciaio, leghe leggere di alluminio) che in materiale composito.
D1 - Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente, alla fine del corso, dovrà conoscere le principali tipologie di strutture navali e come affrontare il loro dimensionamento sia con materiali metallici sia con materiali compositi, assieme agli aspetti tecnologici di costruzione.
D2 - Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente, alla fine del corso, avrà acquisito elementi utili per la verifica delle principali tipologie di strutture navali. Inoltre sarà in grado di progettare strutture in materiale composito sia in forma di stratificato che a sandwich.
D3 - Autonomia di giudizio
Lo studente, sulla base delle conoscenze acquisite, sarà in grado di impostare e risolvere diverse tipologie di modelli strutturali che potrà trovare nell'analisi di una costruzione navale.
D4 - Abilità comunicative
Lo studente dovrà saper riferire con proprietà di linguaggio su aspetti di tecnologia della nave e dovrà saper esporre i risultati delle sue analisi strutturali in maniera chiara e sintetica.
D5 - Capacità di apprendimento
Le tematiche trattate nel corso hanno lo scopo di sviluppare nello studente un metodo di approccio all'analisi strutturale, utile per impostare la risoluzione di differenti tipologie di costruzione che si potranno presentare nell'esercizio della professione.

Sono richieste le conoscenze di base di Scienza delle Costruzioni e di Costruzioni Navali I acquisite nella laurea triennale.

Verifica a taglio di sezioni navali pluriconnesse.
Generalizzazione della formula di Navier e della formula di Jourawski al caso di sezioni non omogenee.
Robustezza trasversale della nave.
Analisi di telai trasversali di navi con il metodo di Cross e il metodo di Kani.
Strutture navali assimilabili a grigliati.
Teoria dei grigliati. Impostazione automatica della matrice di flessibilità del grigliato.
Elementi di teoria delle piastre inflesse sottili: equazione differenziale della superficie elastica di Germain-Lagrange-Kirchhoff.
Soluzioni di Navier mediante serie doppie di Fourier per piastre rettangolari soggette a diversi tipi di carico.
I materiali compositi nelle costruzioni navali.
Materiali plastici rinforzati per strutture marine: resine termoindurenti, fibre di vetro, carbonio e aramidiche, anime per sandwich.
Tecnologie di produzione di manufatti in composito.
Procedure di calcolo per laminati single skin, pannelli in sandwich e rinforzi ad omega.
Analisi micromeccanica delle lamine.
Determinazione analitica delle costanti elastiche con le equazioni di Tsai, Whitney-Riley, Halpin-Tsai, Hahn.
Determinazione sperimentale della resistenza e delle costanti elastiche per materiali ortotropi.
Analisi macromeccanica dei laminati.
Teoria classica della laminazione.
Equazione costitutiva del laminato.
Analisi di laminati particolari: laminati simmetrici, laminati ortotropi in relazione alla rigidezza membranale, laminati ortotropi in relazione alla rigidezza flessionale, laminati cross-ply e angle-ply.
Procedura di verifica della resistenza di un laminato.
Criteri di resistenza per una lamina ortotropa: i criteri indipendenti di massima tensione e di massima deformazione, i criteri interattivi di Tsai-Hill e di Tsai-Wu.

Dispense del docente.

Verifica a taglio di sezioni navali pluriconnesse.
Generalizzazione della formula di Navier e della formula di Jourawski al caso di sezioni non omogenee.
Robustezza trasversale della nave.
Analisi di telai trasversali di navi con il metodo di Cross e il metodo di Kani.
Strutture navali assimilabili a grigliati.
Teoria dei grigliati. Impostazione automatica della matrice di flessibilità del grigliato.
Elementi di teoria delle piastre inflesse sottili: equazione differenziale della superficie elastica di Germain-Lagrange-Kirchhoff.
Soluzioni di Navier mediante serie doppie di Fourier per piastre rettangolari soggette a diversi tipi di carico.
I materiali compositi nelle costruzioni navali.
Materiali plastici rinforzati per strutture marine: resine termoindurenti, fibre di vetro, carbonio e aramidiche, anime per sandwich.
Tecnologie di produzione di manufatti in composito.
Procedure di calcolo per laminati single skin, pannelli in sandwich e rinforzi ad omega.
Analisi micromeccanica delle lamine.
Determinazione analitica delle costanti elastiche con le equazioni di Tsai, Whitney-Riley, Halpin-Tsai, Hahn.
Determinazione sperimentale della resistenza e delle costanti elastiche per materiali ortotropi.
Analisi macromeccanica dei laminati.
Teoria classica della laminazione.
Equazione costitutiva del laminato.
Analisi di laminati particolari: laminati simmetrici, laminati ortotropi in relazione alla rigidezza membranale, laminati ortotropi in relazione alla rigidezza flessionale, laminati cross-ply e angle-ply.
Procedura di verifica della resistenza di un laminato.
Criteri di resistenza per una lamina ortotropa: i criteri indipendenti di massima tensione e di massima deformazione, i criteri interattivi di Tsai-Hill e di Tsai-Wu.

Lezioni frontali con svolgimento di esercitazioni riguardanti la teoria trattata.

Le dispense del docente e altro materiale didattico utilizzato durante il corso sono disponibili sulla piattaforma Moodle.

La verifica dell’apprendimento si svolge sotto forma di un esame orale in cui viene chiesta la risoluzione di un problema assieme ad alcune domande di teoria sugli argomenti trattati nel corso.
All’esame vanno presentate tutte le esercitazioni svolte durante il corso.

Questo insegnamento approfondisce argomenti strettamente connessi a uno o più obiettivi dell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite.