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Affidabilità dei calcoli: La Procedura V&V

Ottobre 11, 2012 - 11:32
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Perché passare a modelli di calcolo sempre più sofisticati? L’aumento della potenza di calcolo e della complessità di analisi permesse dai software moderni permette di considerare modelli numerici sempre più vasti e sofisticati. L’ingegnere strutturista è spinto a questi modelli per ricercare strutture sempre più ottimizzate, avendo a disposizione Norme Tecniche e Codici Internazionali che guidano ad un approccio sempre più prestazionale, e all’analisi accurata di ogni Stato Limite.....


.....I calcoli che qualche tempo fa servivano al dimensionamento degli elementi strutturali, oggi sono spesso utilizzabili solo come calcoli di verifica “di larga massima” come li definisce il Capitolo 10.2 delle NTC2008. Va precisato che nel seguito dell’articolo dovremo distinguere tra analisi,ovvero la ricerca di parametri di sollecitazione, tensioni e deformazioni, e dimensionamenti, ovvero le regole che portano al progetto o verifica dei singoli elementi strutturali e delle loro sezioni principali sia in materiale omogeneo (come, ad esempio, i profili in acciaio) che come composti (calcestruzzo armato, acciaio-calcestruzzo, profili composti, rinforzi FRP, etc.). Le analisi costituiscono la base di un corretto progetto: l’errore di una analisi si  ripercuote drasticamente su dimensionamenti errati, anche se formalmente corretti. Le analisi condotte coi moderni software di calcolo, specialmente quelle sismiche e quelle avanzate, richiedono esperienza in nuovi settori: nella modellazione geometrica 3D, nell’abilità di creare correttamente il modello numerico, nella capacità di gestire i numerosi parametri delle analisi lineari (a partire da analisi modali con spettro di risposta) e soprattutto di quelle nonlineari (dove almeno la “pushover” è oramai all’ordine del giorno).  Nei convegni mondiali di Benchmarking, gruppi di lavoro di esperti accademici, alle prese con lo stesso problema, utilizzando lo stesso software, giungono spesso a risultati diversi senza che nessuno si scandalizzi. Di fronte a queste nuove potenzialità, l’ingegnere alle prese con la pratica professionale rimane con una preparazione di poco mutata rispetto a quanto fornito dall’università di provenienza, e se i progressi sulle interfaccie grafiche gli permettano di creare modelli complessi senza particolari difficoltà rischia tuttavia di creare modelli non più gestibili ed interpretabili.Citando un recente documento dell’Ordine di Milano, “se i mezzi di calcolo sono molto progrediti, non così i mezzi di controllo”, non stupisce quindi il risultato di una recente statistica di ISI (Ingegneria Sismica Italiana) che ha chiesto ad un campione di 500 strutturisti di buona preparazione quale caratteristica ritiene sia più importante per un software di calcolo. Il 37% ha risposto “la controllabilità dei risultati di analisi e le verifiche conformi alle NTC”, il 32% “il poter affrontare qualsiasi modello strutturale (software polivalente)”, e il 25% “Software certificato, validato, affidabile”. Quasi il 70% degli analisti quindi chiede al software la controllabilità del proprio lavoro cercando di padroneggiarlo in qualsiasi applicazione. Solo un quarto degli intervistati, fortunatamente, chiede al software di risolvergli il dubbio sull’affidabilità del proprio lavoro, cosa che comporta, sempre citando l’Ordine di Milano, una illusione di precisione e di affidabilità che al contrario è si subordinata alla correttezza del software ma soprattutto del suo utilizzo. L’obiettivo deve dunque essere di controllare i propri modelli di calcolo, una attività che come vedremo coinvolge la preparazione degli ingegneri, la qualità del software e soprattutto la qualità delle attività di modellazione alle quali in ambito internazionale si fa riferimento col termine Modeling & Simulation.

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