Modellazione agli elementi finiti (FEM)
Modellazioni agli elementi finiti (FEM), tecniche di analisi in campo lineare e non lineare
L’impiego di modellazioni agli elementi finiti (FEM) rappresentano strumenti avanzati ed essenziali per l’analisi del comportamento statico e dinamico di strutture nuove ed esistenti. Questo metodo di simulazione numerica consente di discretizzare le strutture in elementi con caratteristiche geometriche e meccaniche, permettendo un’analisi dettagliata anche di geometrie complesse.
Le analisi condotte tramite modelli FEM possono essere sviluppate sia in ambito lineare che non lineare, a seconda del livello di approfondimento richiesto e della risposta attesa dalla struttura. Per strutture che operano interamente entro il limite elastico dei materiali, si adottano generalmente analisi lineari, che assumono una proporzionalità diretta tra sollecitazioni e deformazioni; un esempio sono le analisi statiche lineari, utile a valutare la risposta della struttura a carichi gravitazionali ed accidentali, e l’analisi modale, indispensabile per determinare le frequenze e i modi di vibrare delle strutture, fondamentali per l’analisi sismica.
Per valutazioni più specifiche, soprattutto per edifici esistenti o in presenza di eventi eccezionali come i terremoti si ricorre a tecniche di analisi non lineari, in grado di considerare fenomeni di plasticizzazione. Tra queste, l’analisi statica non lineare (pushover) è ampiamente utilizzata per stimare la capacità ultima delle strutture, permettendo anche di individuare le zone critiche soggette a collasso, oppure l’analisi dinamica non lineare (time-history), che simula la risposta delle strutture ad un serie di accelerogrammi, fornendo informazioni dettagliate su spostamenti, danneggiamenti e capacità dissipative in modo puntuale.
