L’approccio probabilistico per la determinazione della domanda sulle strutture navali

Il testo affronta i temi riguardanti le metodologie di calcolo diretto delle forze idrodinamiche nelle applicazioni navali. Attraverso una trattazione sistematica delle procedure di calcolo relative alle differenti fasi per la valutazione delle forze, si sono voluti fornire al progettista gli strumenti adeguati per meglio comprendere il passaggio dai sistemi teorici a quelli pratici, in modo che siano evidenti le semplificazioni di calcolo via via introdotte e sia quindi palese il grado di accuratezza ottenibile da calcoli eseguiti in base a modelli semplificati ben consolidati. Stimolo a questo lavoro è stata la constatazione dell'importanza che ricopre per lo strutturista navale la conoscenza del processo di maturazione dei carichi marini, che viene molto spesso trascurato a favore di valutazioni meno accurate ma molto più pratiche, basate sull'esperienza diretta o più semplicemente su quella dei Registri di classificazione navale. L'analisi dell'insorgere dei carichi dinamici viene qui trattata con riferimento alla verifica delle sollecitazioni primarie che insorgono in mare ondoso su una nave di tipologia classica. Il procedimento di valutazione della risposta strutturale viene analizzato nelle sue fasi essenziali, riconducibili a tre livelli successivi. La correlazione tra la risposta strutturale che insorge sulla nave e la causa generante il carico può infatti essere trattata nelle seguenti fasi: interazione della nave con la singola onda regolare dalle caratteristiche note, con un mare confuso di severità ben definita, e con l'insieme delle condizioni di mare affrontate durante l'intera vita. Il primo livello viene svolto in termini deterministici e riguarda il primo tratto del percorso espositivo; i successivi livelli possono essere trattati esclusivamente in chiave statistica e la loro esposizione occupa la parte rimanente del testo. La trattazione prende avvio dalle basi teoriche che regolano lo studio del campo fluidodinamico nel quale si sviluppano le forze di interazione tra la nave e le cause eccitanti, espresse dalle onde marine. Successivamente viene esposto il percorso semplificativo che porta alla definizione dei modelli di lavoro da utilizzarsi in ambito strutturale, affiancando all'esposizione teorica un esempio applicativo che serve a chiarire il passaggio dalla teoria alla pratica. Ciascuna delle tre fasi di valutazione della domanda viene trattata separatamente allo scopo di evidenziare il singolo modello matematico proposto. L'importanza del recupero dell'aspetto statistico-probabilistico nella procedura di definizione del carico di progetto viene rimarcata nella parte finale del testo ove viene illustrato ed applicato un procedimento pratico per la valutazione della domanda strutturale, ovvero della storia di carico. In conclusione vengono illustrati in maniera sistematica i criteri di verifica statistica, espressi in termini affidabilistici, utilizzati nell'ambito delle costruzioni navali, mettendo anche in evidenza i differenti gradi di precisione e le modalità di applicazione di ciascuno di essi. Il testo fornisce perciò un quadro completo ed originale della metodologia di verifica strutturale basata sui concetti propri del calcolo statistico, mostrando l'efficacia della teoria esposta per ciascuna fase progettuale.