Risolvere difficili problemi di contatto
Gli esempi di applicazioni nel settore della meccanica del contatto comprendono le parti mobili delle macchine, le ruote che girano su un binario ferroviario e le giunture artificiali o naturali degli organismi viventi. Un nuovo progetto di ricerca finanziato dall’UE, CONTACT (“Nonlinear inclusions, hemivariational inequalities with applications to contact mechanics”), riunisce laboratori in Europa, Cina e Stati Uniti per portare avanti questo settore. Gli scienziati del progetto stanno sviluppando i complessi metodi teorici necessari per descrivere integralmente leggi di confine riguardo frizione, adesione, effetti dei danni termici e usura. Il programma di formazione congiunta e l’agenda di ricerca all’avanguardia sfrutta tecnologie di ultima generazione. Rafforzeranno inoltre i legami tra le istituzioni partner, promuovendo allo stesso tempo lo sviluppo rapido di strumenti matematici nuovi e diversi da quelli standard. L’interesse è focalizzato su classi di problemi di contatto con una rilevanza industriale o tecnica diretta. Sono in programma scambi di personale, incontri, seminari e due workshop. Nel primo periodo sono già stati ottenuti numerosi risultati che promettono di migliorare le applicazioni industriali con importanti benefici economici. Tra i sistemi studiati c’erano attuatori, cuscinetti, cardini e giunture artificiali o vive. Il team ha mostrato che i problemi sono ben posti (una soluzione unica esiste ed essenzialmente piccoli errori di input non causano grandi cambiamenti di output). Gli scienziati adesso hanno sviluppato e usano algoritmi che calcolano le deformazioni e le pressioni in materiali elastici e viscoelastici come una funzione di tempo e luogo. Tutte le attività procedono secondo i piani e i risultati hanno superato quelli inizialmente previsti nella proposta. Stanno inoltre fiorendo nuove collaborazioni. Alla sua conclusione il progetto dovrebbe fornire molti nuovi metodi per il settore della meccanica teorica del contatto. I metodi coadiuveranno il lavoro sperimentale e i progressi nel settore dell’ingegneria.
Parole chiave
Meccanica del contatto, pressioni, deformazioni, metodi numerici, leggi di confine, formazione congiunta
