Interessi di ricerca Effetti di
Scala sulla resistenza a trazione Stefano
Invernizzi si è occupato degli effetti di scala sulla resistenza a
trazione dei materiali con microstruttura disordinata. In particolare, si
è interessato delle cosiddette teorie statistiche della resistenza, ed
ha studiato come la distribuzione statistica dei difetti influisca
sull’effetto di scala previsto da tali teorie. Determinazione
sperimentale delle proprietà frattali dei materiali strutturali Ha sviluppato
una attrezzatura laser servocontrollata in grado di acquisire la topografia
tridimensionale di superfici scabre o porose. Inoltre, ha implementato
numericamente gli algoritmi in grado di calcolare la dimensione frattale e lo
spettro multifrattale delle superfici acquisite, al fine di evidenziare le
proprietà frattali dei materiali strutturali. Successivamente,
ha progettato e realizzato un’apparecchiatura di prova a trazione uniforme
dotata di due snodi sferici in grado di mantenere il carico centrato durante
il ramo di softening. Tale apparecchiatura, unitamente a quelle sviluppate in
precedenza, è stata utilizzata per lo studio dell’influenza del
danneggiamento sulle proprietà frattali dei materiali strutturali
danneggiati. Meccanica
del contatto Ha utilizzato
l’apparecchiatura laser per il rilievo e la caratterizzazione di superfici
scabre di varia natura, al fine di studiarne il comportamento attritivo ed
abrasivo. Mediante gli algoritmi per il calcolo frattale da lui sviluppati,
ha studiato la multifrattalità delle forze di contatto scambiate tra
superfici autoaffini, al fine di mettere in luce gli aspetti invarianti
rispetto alla scala ed approfondire la conoscenza dell’effetto di scala sulla
resistenza allo scorrimento. Inoltre, ha
implementato un codice di calcolo basato sull’analogia di Cattaneo per
determinare gli sforzi tangenziali scambiati tra superfici scabre e l’energia
dissipata, ad esempio, nei fenomeni di “fretting”. Infine, egli
ha approfondito lo studio della propagazione della frattura nei problemi di
indentazione ed intaglio mediante l’utilizzo di codici FEM e del Lattice
Model. Aspetti
multifrattali nella sismicità Ha condotto
uno studio sul catalogo italiano dei terremoti al fine di mettere in luce gli
aspetti frattali e multifrattali spazio-temporali del processo di rilascio
dell’energia sismica. Lo studio è stato affiancato a quello sui
problemi di contatto e scorrimento, allo scopo di ricavare un modello
meccanico per le faglie geologiche. Modellazione
numerica di edifici storici in muratura Ha approfondito
la problematica della modellazione numerica di edifici storici in muratura.
Si è occupato di facciate di edifici soggette a cedimenti
differenziali causati dalla realizzazione di tunnel metropolitani, e di
strutture a torre (case torre, torri campanarie). Ha collaborato allo
sviluppo ed all’implementazione di un modello di danneggiamento
particolarmente adatto allo studio di strutture di grande scala. Meccanica
computazionale Collabora con il Prof. Jan Rots (TUDelft) allo sviluppo ed implementazione
di un nuovo approccio agli elementi finiti basato sull’approssimazione a
“dente di sega” del legame costitutivo di softening. Il metodo si è
mostrato particolarmente robusto ed efficace in tutti i casi in cui il
rapporto tra l’energia elastica immagazzinata e l’energia dissipabile
mediante la frattura è molto elevato, e la propagazione della frattura
avviene in modo improvviso. |