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Analisi di sensitività e identificazione parametrica per modelli di zona coesiva
Last modified: 2009-06-29
Abstract
Si propone una procedura di analisi inversa per la stima dei parametri governanti la risposta dei modelli di zona coesiva; in particolare, ci si rivolge all’identificazione dei parametri relativi al comportamento in modo I sulla base di prove di frattura di tipo DCB (Double Cantilever Beam). Nell’analisi si fa esplicito riferimento al modello descritto in [1] che contiene come parametro, tra gli altri, l’energia di frattura in modo I Gc. Il principale elemento di novità dello studio riguarda l’utilizzo di dati ottenibili a partire da misure cinematiche a tutto campo quali, ad esempio, misure senza contatto tramite tecniche a Correlazione di Immagini Digitali (DIC) [2]; tali informazioni possono integrare e/o sostituire le misure convenzionali raccolte durante la prova con conseguente vantaggio in termini di precisione ed affidabilità dell’intera procedura.
Uno degli ingredienti fondamentali ai fini dell’identificazione è rappresentato dall’analisi di sensitività, ovvero dal calcolo dei gradienti della risposta rispetto ai parametri incogniti. La metodologia qui adottata si basa sulla differenziazione diretta delle equazioni ed è implementata in una versione personalizzata del codice ad elementi finiti FEAP [3]. La risposta nonlineare del provino DCB viene simulata mediante aderendi elastici, discretizzati con elementi di tipo Enhanced Assumed Strain, mentre il modello coesivo è impiegato unitamente ad elementi di interfaccia. L’applicazione della procedura inversa viene illustrata con riferimento a dati pseudo-sperimentali, generati a partire da parametri noti e successivamente corrotti con rumore ad intensità crescente. L’esempio sviluppato dimostra l’efficacia della procedura inversa, la cui robustezza viene studiata in dipendenza dal campionamento sia spaziale che temporale.
Uno degli ingredienti fondamentali ai fini dell’identificazione è rappresentato dall’analisi di sensitività, ovvero dal calcolo dei gradienti della risposta rispetto ai parametri incogniti. La metodologia qui adottata si basa sulla differenziazione diretta delle equazioni ed è implementata in una versione personalizzata del codice ad elementi finiti FEAP [3]. La risposta nonlineare del provino DCB viene simulata mediante aderendi elastici, discretizzati con elementi di tipo Enhanced Assumed Strain, mentre il modello coesivo è impiegato unitamente ad elementi di interfaccia. L’applicazione della procedura inversa viene illustrata con riferimento a dati pseudo-sperimentali, generati a partire da parametri noti e successivamente corrotti con rumore ad intensità crescente. L’esempio sviluppato dimostra l’efficacia della procedura inversa, la cui robustezza viene studiata in dipendenza dal campionamento sia spaziale che temporale.
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