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COSTRUZIONI IDRAULICHE E MARITTIME E IDROLOGIA
REGGIO DI CALABRIA
Dati Generali
Periodo di attività
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso, rivolto agli allievi del II anno del corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Civile, ha l’obiettivo di acquisire le nozioni fondamentali e avanzate sui corretti criteri di progettazione e di realizzazione di strutture offshore
Prerequisiti
Non ci sono prerequisiti
Metodi didattici
Il corso viene erogato con lezioni in aula, secondo metodo tradizionale.
Il corso prevede 72 ore complessive.
Lezioni: 48 ore/anno. in aula:
Esercitazioni 24 ore/anno in aula e laboratorio
Verifica Apprendimento
La prova d’esame consiste in una prova orale. La prova orale consisterà in un colloquio in cui verranno anche valutate e discusse le esercitazioni sugli argomenti pratici del corso.
La prova orale ha lo scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento e l'abilità comunicativa.
L’esito dell’esame dipenderà dall’esito della prova orale. Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:
30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, eccellente proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
28 - 30: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
24 - 27: conoscenza degli argomenti con un buon grado di padronanza, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, buona capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;
20 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti ma limitata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
18 - 19: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, sufficiente capacità interpretativa, sufficiente capacità di applicare le conoscenze di base acquisite;
Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.
Testi
BOCCOTTI P., Idraulica Marittima, UTET, 1997.
BOCCOTTI P., Wave mechanics for ocean engineering, Elsevier, 2000.
BOCCOTTI P., Wave Mechanics and Wave Loads on Marine Structures. Butterworth-Heinemann, Elsevier, Oxford. doi:http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-800343-5.00001-9
Arena F, Barbaro G., Il rischio ondoso nei mari italiani, Ed. BIOS, 1999.
Contenuti
PREVISIONI IN TEMPI LUNGHI
Mareggiate triangolari equivalenti ETS
Equivalent power storms equivalent exponential storms (EPS e EES)
Il periodo di ritorno di un’onda più alta di un’assegnata soglia: soluzione di Jasper
Il periodo di ritorno di una mareggiata contenente almeno un’onda più alta di un’assegnata soglia
Strutture offshore: l’onda di progetto
ANALISI DEGLI STATI DI MARE NELLO SPAZIO-TEMPO
Il concetto di “campo omogeneo”
Il campo di moto in mare aperto
Spettro direzionale e numero d’onda adimensionale
Onde irregolari 2-D: anello di congiunzione tra le onde periodiche e le onde generate dal vento
covarianze spazio-temporali
TEORIA DI QUASI-DETERMINISMO
La condizione sufficiente per avere un’onda di altezza assegnata H molto grande
La condizione C è necessaria per avere un’onda di altezza assegnata h molto grande
La superficie dell’acqua nello spazio-tempo, posto che un’onda di altezza assegnata molto grande si realizzi in un punto fissato
Il potenziale di velocità, posto che un’onda di altezza assegnata molto grande si realizzi in un punto fissato
Generalità della teoria e sua compatibilità con la teoria di Stokes
Dimostrazione di necessità della condizione.
Corollario della dimostrazione di necessità: la soluzione analitica per la probabilità delle altezze d’onda
APPLICAZIONI E CONSEGUENZE DELLA TEORIA DI QUASI-DETERMINISMO
Prima forma di impiego della teoria
Un gruppo tridimensionale di onde
Le onde nel dominio dello spazio sono più piccole delle onde nel dominio del tempo!
Effetti della profondità dell’acqua e della forma dello spettro, sul gruppo di onde
Effetti di shoaling-rifrazione sui gruppi di onde
Spiegazione della prima grande differenza tra onde di mare e onde periodiche
Spiegazione della seconda grande differenza tra onde di mare e onde periodiche
Seconda forma di impiego della teoria
Il “codice genetico” delle onde di mare
Il determinismo affiora dal fenomeno aleatorio
La prima formulazione della teoria di quasi determinismo
ANALISI DELLE SOLLECITAZIONI SULLE STRUTTURE OFFSHORE
Sollecitazioni su piattaforme offshore a gravità
Deformazioni locali del campo di moto prodotte da strutture isolate in mare
Sollecitazioni su tunnel sottomarini
I coefficienti di diffrazione delle forze
Sollecitazioni su piattaforme offshore a struttura reticolare
CALCOLO DELLE SOLLECITAZIONI SULLE STRUTTURE OFFSHORE
Calcolo delle forze su una piattaforma a gravità
Calcolo delle forze su una piattaforma a struttura reticolare
Calcolo di un tunnel sottomarino
SIMULAZIONI NUMERICHE DI ONDE IRREGOLARI
Simulazione numerica di onde random: processi Gaussiani.
Simulazione onde nel dominio del tempo, con spettri di frequenza assegnati
Simulazione onde nel dominio del spazio tempo, a partire da spettri direzionali assegnati
STRUTTURE OFFSHORE GALLEGGIANTI
Equazione del moto di una struttura galleggiante nel dominio della frequenza
Equazione del moto di una struttura galleggiante nel dominio del tempo
Stabilità dell’equilibrio delle strutture galleggianti
EFFETTI DI NON LINEARITA’ PER LE ONDE IRREGOLARI
Effetti di secondo ordine per e onde generate dal vento (Sharma & Dean)
Teoria di quasi-determinismo al secondo ordine di approssimazione
Effetti dello spettro di frequenza e della dispersione direzionale
Altre informazioni
La prova d’esame consiste in una prova orale. La prova orale consisterà in un colloquio in cui verranno anche valutate e discusse le esercitazioni sugli argomenti pratici del corso.
La prova orale ha lo scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento e l'abilità comunicativa.
L’esito dell’esame dipenderà dall’esito della prova orale. Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:
30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, eccellente proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
28 - 30: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
24 - 27: conoscenza degli argomenti con un buon grado di padronanza, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, buona capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;
20 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti ma limitata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
18 - 19: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, sufficiente capacità interpretativa, sufficiente capacità di applicare le conoscenze di base acquisite;
Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.