Applicazione dell'Algebra degli Intervalli ai problemi di Incertezza nella Risposta Vibroacustica

Dal quadro di riferimento bibliografico si desume in modo abbastanza semplice che le tematiche oggetto del presente programma di ricerca sono senz'altro di frontiera. Mentre infatti le tecniche predittive per la risposta vibroacustica stanno diventando metodologie ormai mature anche in campo industriale, si avverte la necessità di avere anche degli strumenti che aiutino nella gestione dell'incertezza. Siano cioè un ausilio non nel cercare in modo inappropriato una perfetta corrispondenza tra modello predittivo e misura sperimentale ma all'analisi dei parametri che influenzano maggiormente il problema in esame. Avere la possibilità di comprendere quanto una data approssimazione su una specifica grandezza influenzi la risposta complessiva, numerica e/o sperimentale, significa misurare da un lato la rappresentatività (pregi e difetti) del modello previsionale e dall'altro quantificare l'influenza delle indeterminazioni. Tutto ciò porta inevitabilmente all'adozione di tecniche probabilistiche, ossia di metodi che assegnino i parametri "incerti" in termini di variabili aleatorie: ciò conduce a modelli molto pesanti dal punto di vista computazionale, in alcuni casi del tutto inaccessibili. Da ciò la necessità di investigare l'applicabilità di tecniche innovative a casi reali, che mirino a fornire risposte ingegneristicamente affidabili a costi compatibili con le esigenze di progetto e/o di verifica. Il programma di ricerca di questa UR verterà sostanzialmente nella possibilità di applicare l'algebra degli intervalli a problemi di risposta dinamica strutturale o vibroacustica sia deterministica che stocastica. Ciò verrà fatto utilizzando come base di partenza sia le tecniche cosiddette standard (FEA e SEA) sia tecniche ponte tra le due (ASMA). L'intero gruppo di ricerca ha definito allo scopo due benchmark. Il primo, B#1, servirà a fornire una base comune a tutti i metodi che verranno sviluppati dalle varie sedi. Esso sarà composto da un semplice assemblaggio di pannelli mediante travi bullonate che riprodurrà in piccolo la complessità di una giunzione strutturale. Sui pannelli verrà montato un opportuno distribuzione di materiale smorzante. Il secondo, B#2, verrà scelto nel corso del progetto e dovrà rappresentare un veicolo reale del quale ogni unità operativa sceglierà di modellare un determinato componente. I risultati di questa modellazione, positivi e negativi, consentiranno di definire i problemi ancora aperti per le strutture reali. Il programma può essere suddiviso in varie attività che andranno a inserirsi in quelle delineate nella parte generale: A) Stima dell'influenza dell'incertezza dei parametri dinamici più significativi (frequenze naturali, smorzamenti, ed eccitazione) sulla risposta strutturale sia cinematica che energetica per eccitazione deterministica. [A.1] Lo studio verrà condotto analiticamente e numericamente sia con tecniche probabilistiche sia con l'Algebra degli Intervalli (IA). Ciò verrà fatto per semplici configurazioni in cui siano disponibili soluzioni di riferimento. [A.2] La stessa stima sulle incertezze sarà applicata al B#1 dove la risposta sperimentale servirà da riferimento per le modellazioni standard (FEM, SEA) e quelle innovative (ASMA). B) Applicazione della IA a modelli predittivi con parametri incerti per l'analisi della risposta stocastica di pannelli all'eccitazione turbolenta. C) Applicazione della IA a modelli predittivi con parametri incerti specificatamente per il B#2, in cui ogni U.O. coinvolta sceglierà di analizzare un determinato componente. Per tutte le attività si perseguirà per quanto possibile il confronto con le prove sperimentali. Cronologicamente, si possono immaginare due fasi collocate propriamente nei 24 mesi del programma di ricerca. Nella prima fase, I° anno, verranno sviluppate e completate le attività A) ed avviate quelle al punto B). Le attività di cui al punto A) forniranno le opportune linee guida all'attività C) che sicuramente è il punto fondamentale: quest'ultima sarà svolta prevalentemente nel secondo anno. Infatti tutte le U.O. parteciperanno con diverse tecniche all'analisi del Benchmark 2005, e si potrà allora procedere ad una verifica delle qualità delle specifiche tecniche sviluppate.