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

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, ਠstata risolta l'equazione del warping considerando la variabilità  del momento torcente d'onda; si ਠdiscusso 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 ਠstata risolta mediante tecniche di minimizzazione funzionale; si à¨, 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 ਠcorredata di applicazioni numeriche, volte sia alla verifica delle teorie esposte, che all' analisi specifica di strutture navali. Per quanto attiene gli obiettivi raggiunti, si ਠverificato 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 pi๠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 ਠverificato 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 ਠverificato 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.