The mechanism of detachment of thin films from a flat smooth rigid substrate is investigated. In particular, analytical solutions in closed form are proposed for the double peeling of an elastic tape as well as for the axisymmetric peeling of a membrane. We show that in the case of double peeling of an endless elastic tape, a critical value of the pull-off force is found, above which the tape is completely detached from the substrate. In particular, as the detachment process advances, the peeling angle is stabilized on a limiting value, which only depends on the geometry of the tape, its elastic modulus and on the interfacial energy. This predicted behavior agrees with the ‘‘theory of multiple peeling’’ and clarifies some aspects of this theory. Moreover, it is also corroborated by experimental results (work in progress) we are carrying out on a standard adhesive tape adhered to a smooth flat poly(methyl methacrylate) surface. In the case of the axisymmetric adhering membrane, a different behavior is observed. In such case, the system is always stable, and the detached area monotonically increases with the peeling force, i.e., the elastic membrane can sustain in principle any applied force. Results are validated by a fully numerical analysis performed with the aid of a finite element commercial software.

In this paper, we present numerical investigation of the contact between an elastic solid and a randomly rough surface. In agreement with recent results, we find that the contact area vs load relation depends on the statistical parameters only through the root mean square slope of the heights distribution. Such result extends to contact pressure regimes where the area/load relation is non-linear. Moreover, we show that fractal self-affine surfaces give a good representation of real surfaces from both topographical and contact mechanics points of view. Finally, we investigate how the network of non-contact areas evolves as the real contact area is increased, finding that the percolation threshold is smaller than the one predicted by Bruggeman's theory

La definizione della soluzione del problema di contatto è oggi richiesta da una sempre più ampia varietà di applicazioni. Le sollecitazioni, le deformazioni e la dissipazione all’interfaccia di contatto sono, nello specifico, parametri da settare nel design ottimizzato di tali componenti. In mancanza di soluzioni analitiche universali, si è fatto finora ampio ricorso ai Metodi FEM (Finite Elements Method): gli stessi tuttavia sono poco efficienti nella definizione di un’accurata soluzione di contatto. In particolare, ciò risulta vero quando si voglia tenere in conto la rugosità superficiale dei componenti a contatto. Al fine di superare tali limitazioni, sono stati sviluppate dagli autori metodologie agli Elementi di Contorno in grado di definire accuratamente i parametri di contatto più significativi: area di contatto, rigidezza, dissipazione ed attrito sono analizzate in funzione della configurazione di carico. Particolare attenzione è dedicata allo sviluppo di tecniche di mesh efficienti per la riduzione dei costi computazionali.

Two different aortic prostheses can be used for performing the Bentall procedure: a standard straight graft and the Valsalva graft that better reproduces the aortic root anatomy. The aim of the present work is to study the effect of the graft geometry on the blood flow when a bileaflet mechanical heart valve is used, as well as to evaluate the stress concentration near the suture line where the coronary arteries are connected to graft. An accurate three-dimensional numerical method is proposed, based on the immersed boundary technique. The method accounts for the interactions between the flow and the motion of the rigid leaflets and of the deformable aortic root, under physiological pulsatile conditions. The results show that the graft geometry only slightly influences the leaflets dynamics, while using the Valsalva graft the stress level near the coronary-root anastomoses is about half that obtained using the standard straight graft.

Ricerca e progettazione personalizzata di sistemi meccanici altamente innovativi. Realizzazione di prototipi e prodotti di macchine innovative nel settore del lavoro aereo, della produzione ed utilizzazione di energie alternative, della diagnostica per le strutture industriali e civili. Sviluppo di tecniche e metodologie di calcolo innovative nell’ambito della diagnostica strutturale. Ideazione, progettazione, sviluppo e prototipazione di sistemi innovativi di trasmissione del moto. Progettazione di sistemi mini e micro eolici per la produzione di energia e il trasferimento dei fluidi. Trasferimento alle imprese dei risultati della ricerca. Produzione, promozione, commercializzazione ed assistenza post-vendita. Collaborazione con enti pubblici o privati. Promozione e organizzazione di master e corsi. Aggiornamento professionale dei soci. Attività affini. Reinvestimento dei profitti.