Obiettivi

Le tecnologie di saldatura rivestono, in ambito ingegneristico e applicativo, notevolissima importanza. La possibilità, sviluppatasi negli anni più recenti, di modellizzare (dal punto di vista termico, tensionale e microstrutturale) i cicli di saldatura permette di valutare con notevole livello di approfondimento il ruolo gocato dalle differenti variabili operative, oltre che delle tecnolgie e dei materiali impiegati. ll Corso è volto ad illustrare, sia in termini teorici che applicativi, gli strumenti di calcolo attualmente disponibili (e, in futuro, sempre più potenti e sempre più diffusi) per la simulazione dei processi di saldatura e per la previsione delle caratteristiche dei giunti saldati.

Programma del corso

ASPETTI GENERALI

Elementi di calcolo numerico (Richiami di algebra lineare, stabilità e numero di condizionamento, matrici, tecniche di risoluzione dei sistemi lineari, autovalori, calcolo dei radici, approssimazione di funzioni, integrazione numerica) Equazioni della fisica matematica per applicazioni (Definizioni e notazioni, classificazione, operatori differenziali, formule di Gauss-Green, soluzioni classiche e deboli, equazioni del calore) Trattamento numerico delle PDE's (Discretizzazione spaziale tramite differenze finite, elementi finiti e volumi finiti. Schemi di avanzamento in tempo. Accuratezza e stabilità. Generazione e adattazione di mesh) Metallurgia della saldatura (Classificazione dei processi di saldatura in termini di input termico, Correlazione tra input termici e microstruttura dei giunti saldati, Tecniche per la caratterizzazione microstrutturale delle saldature)

LA SIMULAZIONE DEI PROCESSI DI SALDATURA

I processi di saldatura: aspetti operativi (Descrizioni delle caratteristiche operative principali della varie tecniche di saldatura. Processi ad arco. Processi al plasma. Processi al laser e al fascio elettronico) I processi di saldatura: modelli analitici (Studio dei processi di saldatura medante modelli termici analitici. Concetto di sorgente termica. Sorgenti mobili puntiformi, lineari e cilindriche. Applicazione dei modelli a saldature industriali.) I processi di saldatura: modelli numerici (Sviluppo di un progetto di simulazione di un processo di saldatura su di un codice applicativo industriale: implementazione della geometria e delle condizioni iniziali e al contorno, generazione della mesh, simulazione, visualizzazione e interpretazione dei risultati) I processi di saldatura: verifica di modelli numerici (Validazione sperimentale di modelli numerici dei processi di saldatura. Esempi industriali)