Dipartimento di Ingegneria e architettura Ingegneria dei rischi ambientali e delle infrastrutture Laboratorio di monitoraggio delle strutture ICAR/08 (6 CFU) – (Ingegneria dei rischi ambientali e delle infrastrutture) PdS 2023-2024 – III anno – Indirizzo: Progettazione e Gestione delle infrastrutture

L’orario delle lezioni sarà pubblicato sulla pagina web del corso di laurea:

https://gestioneaule.unikore.it/agendaweb_unikore//index.php?_lang=it

L’insegnamento ha lo scopo di fornire le conoscenze di base sulle finalità, sulle tecnologie e sul funzionamento dei più diffusi strumenti per la misura delle risposte strutturali, sia in campo statico che dinamico. Vengono descritte le logiche sottese alla implementazione di sistemi di Monitoraggio Strutturale e le diverse componenti che compongono di tali sistemi. Verranno condotte esercitazioni in Laboratorio volte alla misura delle quantità meccaniche e cinematiche legate alla risposta strutturale e verranno presentati esperienze pregresse in termini di realizzazione di sistemi di Monitoraggio.

Fondamenti di analisi modale: L’analisi modale sperimentale; Funzioni di trasferimento, funzioni di risposta in frequenza, loro rappresentazioni e proprietà; modelli completi e non completi, rappresentazioni spaziali, modali e in termini di FRF.

Fondamenti di dinamica sperimentale:

Esercitazione in laboratorio volta alla implementazione di un algoritmo per l’aggiornamento del modello agli elementi finiti di un sistema strutturale in scala ridotta

Visita presso il laboratorio L.E.D.A., descrizione delle attrezzature di prova presenti, delle tipologie di prove realizzabili e degli aspetti pratici e teorici inerenti il corso

1.Nozioni introduttive:

1.1 Richiami di Scienza delle Costruzioni, posizione del problema strutturale.

1.2 Proprietà meccaniche dei materiali;

2. Misura sperimentale della risposta strutturale:

2.1 Principi fisici di funzionamento dei sensori per le misure di spostamento, di deformazione, di forza e di accelerazione;

2.2 Catene di acquisizione, sistemi di acquisizione, conversione analogico-digitale e digitale-analogica; configurazione delle prove sperimentali;

2.3 Fondamenti di analisi di segnali per misure dinamiche: Definizione di segnale a tempo discreto, campionamento. Trasformate di Fourier discrete, aliasing, leakage, windowing.

2.4 Esercitazione in laboratorio per la misura di grandezze legate alla risposta strutturale;

3. Identificazione strutturale e model updating:

3.1 Cenni alle tecniche di identificazione strutturale nel dominio del tempo e della frequenza;

3.2 Cenni alle tecniche di aggiornamento dei modelli numerici: Correlazioni tra misure dinamiche sperimentali e modelli numerici agli elementi finiti.

4. Architettura dei sistemi di monitoraggioe casi studio:

4.1 Sistemi di monitoraggio statici e dinamici, acquisizione e gestione dei dati per il monitoraggio;

4.2 Monitoraggio di strutture storico-monumentali; Monitoraggio geotecnico; Monitoraggio di ponti e infrastrutture; Rilievo delle vibrazioni in ambito urbano.

I risultati di apprendimento attesi sono definiti secondo i parametri europei descritti dai cinque descrittori di Dublino.

1. Conoscenza e capacità di comprensione:

L’insegnamento intende fornire allo studente le nozioni di base sul funzionamento dei più diffusi sensori per la misura della risposta strutturale e per il concepimento ed il progetto di sistemi di monitoraggio strutturale.

2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate:

Fornire le nozioni teoriche e pratiche per la determinazione sperimentale dello stato tensionale e deformativo di sistemi strutturali.

3. Autonomia di giudizio:

L’attività teorico pratica induce gli allievi ad acquisire la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti il monitoraggio delle strutture. Si vuole stimolare l’utilizzo della terminologia tecnica adatta per esprimere i concetti relativi alle problematiche noccensse con il monitoraggio strutturale e i giudizi ingegneristici sulla osservazione della risposta di elementi strutturali.

4. Abilità comunicative:

I problemi posti durante le lezioni e le esercitazioni in laboratorio vengono affrontati anche allo scopo di dotare gli allievi della capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti la progettazione e l’utilizzo di sistemi di monitoraggio strutturale per esporre in maniera chiara e rigorosa le tematiche connesse. Tali capacità saranno oggetto dell’esame. Durante i ricevimenti si stimolano gli allievi a sviluppare la capacità di esporre e giustificare le scelte e le modalità di calcolo utilizzate.

5. Capacità di apprendere:

L’insegnamento prevede che gli studenti, pur avendo materiali a disposizione da da cui poter attingere per lo studio, possano raccogliere informazioni e conoscenze da una molteplicità di fonti che, lezione per lezione, saranno indicate al fine di comporre la propria formazione. Questo aspetto è particolarmente importante nella logica dell’evoluzione della disciplina che richiederà ai futuri ingegneri una continua formazione e specializzazione.

Testi adottati e di riferimento

Pierdicca A., Mattiauda F.: Il monitoraggio dinamico delle strutture; Maggioli Editore; ISBN 9788891650238

Manzone F.: Controllo e monitoraggio strutturale degli edifici; Maggioli Editore; ISBN 9788891627810

Materiale didattico a disposizione degli studenti:

Ad integrazione dei libri di testo, è fornita la raccolta delle slides proiettate durante le lezioni.

Il docente indicherà agli studenti periodicamente, lungo l’arco temporale di erogazione dell’insegnamento, la rispondenza tra le nozioni impartite e i testi di riferimento e/o di supporto adottati. Tutti i testi indicati sono disponibili per la consultazione o il prestito presso la Biblioteca di Ateneo.

Il docente utilizzerà prevalentemente l’erogazione di didattica frontale, intervallate da esercitazioni in laboratorio. Le lezioni saranno erogate facendo uso della lavagna ma anche attraverso un supporto informatico costituito da slides proiettata in aula. All’inizio delle lezioni, tutte le slides sono fornite agli studenti in formato pdf, sulla piattaforma informatica dell’Ateneo, il cui accesso è riservato agli studenti dell’insegnamento e a chi ne faccia richiesta.

L’accertamento delle competenze avverrà attraverso un colloquio orale, basato sull’intero programma dell’insegnamento, della durata indicativa di 30-40 minuti. La prova orale prevedrà che lo studente dimostri di avere acquisito la capacità di utilizzare gli strumenti analitici proposti e di esporli con coerenza e proprietà di linguaggio.

La valutazione finale, focalizzata sulla valutazione dei risultati attesi, in accordo con i descrittori di Dublino, avrà una valutazione in trentesimi e varierà da 18/30 a 30/30 con lode, in funzione del livello di raggiungimento delle conoscenze, competenze e abilità indicati. Il voto sarà espresso, pertanto, secondo il seguente schema di valutazione:

–       Ottimo (30-30 e lode): Ottima conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Ottima capacità di applicare le conoscenze acquisite per risolvere gli esercizi proposti e nell’affrontare le connessioni tra gli argomenti dell’insegnamento. Eccellenti capacità espositive.

–       Molto buono (26-29):   Buona conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Buona capacità di applicare le conoscenze acquisite per risolvere gli esercizi proposti e nell’affrontare le connessioni tra gli argomenti dell’insegnamento. Ottime capacità espositive.

–       Buono (24-25):            Buona conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Discreta capacità di applicare le conoscenze acquisite per risolvere gli esercizi proposti e nell’affrontare le connessioni tra gli argomenti dell’insegnamento. Buone capacità espositive.

–       Discreto (21-23):         Discreta conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Limitata capacità di applicare le conoscenze acquisite per risolvere gli esercizi proposti e nell’affrontare le connessioni tra gli argomenti dell’insegnamento.

–       Sufficiente (18-20):       Conoscenza minima degli argomenti trattati e limitata capacità di applicare le conoscenze acquisite e di connessione tra gli argomenti dell’insegnamento.

–       Insufficiente:               Conoscenza non accettabile degli argomenti trattati e capacità di applicare le conoscenze acquisite non sufficiente.

Le date di esami saranno pubblicate sulla pagina web del corso di laurea:

https://gestioneaule.unikore.it/agendaweb_unikore//index.php?_lang=it

Gli orari di ricevimento saranno pubblicati sulla pagina personale del docente:

(Ingegneria dei rischi ambientali e delle infrastrutture) Giacomo Navarra