Analysis of warping and shear stresses for ship structures -Theoretical developments and numerical applications

Piscopo, Vincenzo (2009) Analysis of warping and shear stresses for ship structures -Theoretical developments and numerical applications. [Tesi di dottorato] (Inedito)

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Abstract

La Tesi di Dottorato ha avuto come obiettivo lo studio delle attuali teorie e lo sviluppo di nuove formulazioni per l’ analisi delle tensioni indotte dalle sollecitazioni di taglio e torsione non uniforme nelle navi a grandi aperture. Nel primo caso sono state sviluppate due teorie in cui si considerano gli effetti della variabilità del taglio e della contrazione della sezione resistente. Per quanto attiene il secondo problema, è stata risolta l’equazione del warping considerando la variabilità del momento torcente d’onda; si è discusso di un approccio energetico per tener conto della presenza delle paratie trasversali, schematizzate come lastre ortotrope, la cui equazione costitutiva con i quattro bordi incastrati è stata risolta mediante tecniche di minimizzazione funzionale; si è, infine, estesa alle strutture navali una teoria innovativa che, a differenza di quella classica, consente il rispetto puntuale dell’ equazione indefinita dell’ equilibrio. La tesi è corredata di applicazioni numeriche, volte sia alla verifica delle teorie esposte, che all’ analisi specifica di strutture navali. Per quanto attiene gli obiettivi raggiunti, si è verificato che la forte variabilità della sollecitazione di taglio, presente nelle bulk-carrier se caricate a stive alterne, dà luogo ad un campo di warping, non considerato dalle attuali normative, particolarmente significativo. La contrazione della sezione resistente, inoltre, da un lato induce una redistribuzione delle tensioni tangenziali, rendendo tale campo più aderente a quello ricavato mediante analisi FEM, dall’ altro induce una leggera variazione della posizione verticale del centro di taglio. Per il problema della torsione non uniforme, si è verificato che la variabilità del momento torcente d’onda induce una redistribuzione del bimomento e dunque delle tensioni di warping. Infine, dall’ estensione alle strutture navali di una nuova formulazione teorica basata sullo sviluppo in serie del campo di spostamento, si è verificato che il campo di warping presenta delle cospicue concentrazioni di tensione in corrispondenza dei collegamenti fondo-ginocchio e fianco-ponte non considerate dalle tradizionali teorie.

Tipologia di documento:Tesi di dottorato
Parole chiave:Ship, shear, torque
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 09 Ingegneria industriale e dell'informazione > ING-IND/02 COSTRUZIONI E IMPIANTI NAVALI E MARINI
Coordinatori della Scuola di dottorato:
Coordinatore del Corso di dottoratoe-mail (se nota)
Moccia, Antonioantonio.moccia@unina.it
Tutor della Scuola di dottorato:
Tutor del Corso di dottoratoe-mail (se nota)
Campanile, Antoniocampanil@unina.it
Stato del full text:Accessibile
Data:Novembre 2009
Numero di pagine:134
Istituzione:Università degli Studi di Napoli Federico II
Dipartimento o Struttura:Ingegneria Aerospaziale
Tipo di tesi:Dottorato
Stato dell'Eprint:Inedito
Scuola di dottorato:Ingegneria industriale
Denominazione del dottorato:Ingegneria Aerospaziale, Navale e della Qualità
Ciclo di dottorato:XXII
Numero di sistema:3837
Depositato il:20 Maggio 2010 11:09
Ultima modifica:20 Maggio 2010 11:09

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