Istruzioni per utilizzare gfortran

Pubblicato in 'calcolo numerico e programmazione' - 8 Febbraio 2009


Può accadere che per file complessi (magari perchè mischiati con Fortran77 e Fortran90) il compilatore Force per realizzare ed eseguire programmi in fortran non si riveli efficace. A questo punto conviene usare Gfortran, scaricabile qui, che però ha lo svantaggio di essere un compilatore puro (cioè per modificare il file dovete usare sempre il Force o qualcosa di simile) nonchè di ricevere le istruzioni solo da riga di comando DOS.

Cerco di spiegare come eseguire il programma, visto che la cosa appare inizialmente piuttosto ardua...

1) Scaricate e installate Gfortran per Windows. Di solito per default il programma viene messo nella cartella "programmi" del vostro pc.

2) Supponiamo abbiate sul Desktop una cartella "Esempi" in cui avete il file "Prog.f90" che volete compilare. Dovete aprire il Prompt di DOS: Start -> Programmi -> Accessori -> Prompt dei Comandi

3) Dovrebbe apparire una riga tipo:

C:\Documents and Settings\UTENTE\>

Portiamoci sul desktop usando l'istruzione "cd Desktop" e diamo INVIO:

C:\Documents and Settings\UTENTE\>cd Desktop

4)Ripetiamo l'operazione "cd" per entrare in "Esempi":

C:\Documents and Settings\UTENTE\Desktop\>cd Esempi

Se volete tornare alla cartella precedente, ovunque siate, basta digitare "cd.." e dare INVIO. Se volete esaminare il contenuto della cartella basta invece scrivere "dir" e dare INVIO.

5) A questo punto per far eseguire il vostro file digitate esattamente la seguente istruzione:

C:\Documents and Settings\UTENTE\Desktop\Esempi\>C:\programmi\gfortran\bin\gfortran -g Prog.f90

Il percorso "C:\programmi\gfortran\bin\gfortran" indica dove si trova il file "gfortran.exe", di solito il default lo assegna come lo trovate scritto qui! "Prog.f90" è naturalmente il nome del vostro file da compilare presente nella cartella "Esempi".

6) Gfortran dovrebbe compilare il programma e creare anche un file "a.exe" nella cartella "Esempi", che cliccato genererà (se previsto) il file risultati atteso.

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Link per Minitab sistemato!

Pubblicato in 'avvisi' - 28 Gennaio 2009


Mi scuso per il malfunzionamento del link per scaricare il software Minitab (versione demo 30 giorni). Appena me ne sono accorto ho sistemato tutto, potete scaricarlo dalla pagina dedicata minitab del blog, oppure cliccando direttamente questo link:

Scarica Minitab, 16,7 MB

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Problema risolto

Pubblicato in 'avvisi' - 20 Gennaio 2009


E' stata sistemata l'impaginazione errata di Costruzioni Idrauliche. Ora è accessibile e soprattutto leggibile.

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Problemi tecnici (piccoli!)

Pubblicato in 'avvisi' - 13 Gennaio 2009


Ho notato che la pagina di "Costruzioni Idrauliche 2" non si apre correttamente, stiamo cercando di risolvere quanto prima!

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Energia solare

Pubblicato in 'mondo ingegnere!' - 13 Dicembre 2008


L'ENEA (Ente per le Nuove Tecnologie e l'Ambiente) è impegnato in un importante progetto che riguarda le energie rinnovabili, in particolare per quanto riguarda l'utilizzo e la produzione di energia "pulita" tramite radiazione solare.


Brevissimamente, si tratta di concentrare con degli enormi specchi parabolici la radiazione solare su di un tubo, al cui interno scorre una miscela di sali capace di riscaldarsi fino 550°C. La parte ingegnosa (e brillante) del progetto mira ad immagazzinare tale liquido in un serbatoio ed utilizzare quindi questa sorgente termica per produrre energia elettrica.


La capacità di immagazzinare calore è il cuore del problema, che permetterebbe poi di produrre energia anche in assenza di radiazione solare (quindi di notte o a cielo coperto). Ed è lo stesso concetto che si applica nella produzione di energia idroelettrica, quando per sopperire alla discontinuità di portata di un corso d'acqua si crea, grazie a una diga, un bacino a cui si può sempre attingere.

Il Dipartimento di Costruzioni e Trasporti della Facoltà di Ingegneria dell'Università di Padova collabora con ENEA in questo programma sperimentale, sviluppando varie tematiche d'avanguardia. Tra queste gli studi sulle cause delle vibrazioni che sollecitano il tubo contenente il liquido termovettore; i problemi relativi alla copertura del serbatoio caldo; il comportamento termo-igro-meccanico a cui è sottoposto il calcestruzzo del serbatoio caldo sia in fase di "start-up", sia di regime, sia in condizioni di collasso.


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Temi, esercitazioni e compiti di scienza delle costruzioni

Pubblicato in 'scienza delle costruzioni' - 29 Novembre 2008


Raccolta di temi, esercitazioni e compiti di scienza delle costruzioni, anche risolti. Le fonti sono varie, così come gli argomenti: calcoli di taglio, momento, sforzo normale, esercizi su De Saint Venant, risoluzione di travature reticolari, abaco con la soluzione del calcolo delle sollecitazioni delle strutture più comuni ecc.

Download - (7Mb)

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Temi e problemi d'esame di costruzioni idrauliche

Pubblicato in 'costruzioni idrauliche 2' - 24 Novembre 2008


Ecco i problemi che il corso insegna a risolvere.

Temi ed esercizi

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Straus7

Pubblicato in 'avvisi' - 31 Ottobre 2008


Moltissime persone entrano in questo sito dai motori di ricerca con chiavi come "esercitazioni Straus7", "tutorial Straus7" e via discorrendo (solo oggi circa una decina). Visto che questo spazio è stato creato amatorialmente da un mesetto è evidente constatare che se il navigatore finisce qui vuol dire che il web è carente di informazioni...

Credo in particolare che chi fa tali ricerche sia, come il sottoscritto, in fase di approccio al software. Per cui, se qualcuno ha delle "dritte" o delle esercitazioni utili cerchi pure di contattarmi che aggreghiamo un po' di materiale! Sarà utile anche ad altre persone!

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Crollo del Ponte di Tacoma

Pubblicato in 'mondo ingegnere!' - 25 Ottobre 2008


Tratto da www.mp1.it/crollo_ponte_sospeso.htm (i grassetti sono miei):

La mattina del 7 novembre 1940 il Tacoma Narrows Bridge crollo' "abbattuto" dal vento sostenuto che soffiava attraverso Puget Sound ad una cinquantina di chilometri a sud di Seattle negli Stati Uniti. Era aperto da soli quattro mesi, il disastro fu documentato da fotografie e video di grande impatto drammatico riprese da Burt Farquharson un docente di ingegneria civile che studiava i movimenti del ponte. All'inaugurazione il ponte ondulava gia' tanto ma senza conseguenze fatali si riteneva che gli amanti del brivido lo cercassero per provare l'esperienza di una attraversata da ottovolante! Altri deviavano di diversi chilometri dal percorso prestabilito per evitare il "galloping gertie" ovvero il "dinosauro a galoppo". In seguito si era cercato di ovviare con smorzatori che contrastassero lo sviluppo delle oscillazioni ma evidentemente con scarsi risultati. All'epoca nessuno si preoccupo' di studiare in modo approfondito le interazioni delle forze aerodinamiche sul ponte, tanto disastrose in passato per ponti sospesi flessibili assai piu' leggeri e corti, semplicemente si riteneva che tali azioni non avrebbero intaccato una struttura di dimensioni imponenti come il Tacoma Narrows Bridge il terzo ponte sospeso piu' lungo al mondo a quei tempi. L'unico a dissentire con il progetto fu Theodore Condron un ingegnere civile che raccomando' di rinforzare la struttura rimase inascoltato... dopo il crollo la Federal Works Agency stabili' una commissione d'indagine con tecnici quali Othmar Ammann e Theodore Von Karman che scagiono' il progettista, osservando che, se le pecche del ponte erano ovvie a uno sguardo retrospettivo, il progetto rispondeva a ogni criterio accettabile nella pratica. L'industria ingegneristica in genere, si macchio' nel suo operato di totale ignoranza e presunzione.

Le cause del crollo
A distruggere il ponte furono le oscillazioni torsionali amplificate ma non dalla risonanza come erroneamente riportato su diversi testi e universalmente accettato, nella realta' si instauro' una oscillazione aeroelastica autoeccitata ovvero si verifico' una instabilita' aeroelastica. Infatti la risonanza e' un fenomeno fisico che si manifesta quando la frequenza della forza eccitante e' uguale alla frequenza naturale del sistema meccanico oscillante, in altri termini il fenomeno della risonanza e' tale per cui una forza periodica anche debole (detta forzante) puo' produrre sollecitazioni e vibrazioni notevolissime su un corpo che oscilli con la medesima frequenza della forzante, allo stesso modo in cui imprimendo al momento opportuno una piccola spinta ad un'altalena riusciamo ad aumentarne di molto l'ampiezza delle oscillazioni, tuttavia il crollo del ponte avvenne alcune ore dopo che il processo vibrazionale si era instaurato indotto da un vento praticamente costante dell'ordine di 50 - 60 Km/h e in assenza di raffiche forti ed improvvise, dunque viene a mancare la periodicita' della forza eccitante ovvero viene meno una condizione necessaria per l'instaurarsi della risonanza, daltronde e' inverosimile immaginare le raffiche di vento come una forza perfettamente periodica nel tempo e per lo piu' con una frequenza esattamente uguale alla frequenza propria del ponte! Nel caso in oggetto il vento puo' essere modellato matematicamente come un fluido avente velocita' media costante e con piccole fluttuazioni nel tempo. A causare il crollo del ponte come dimostrano studi recenti fu l'instabilita' aeroelastica dovuta al fenomeno del "flutter" o alternativamente il crollo puo' essere interpretato anche con la teoria di Theodore Von Karman ovvero mediante il distacco dei vortici detti appunto di Von Karman "vortex shedding", fenomenologie note nell'ingegneria aerospaziale e aeronautica.

I fenomeni aerodinamici e aeroelastici
Prima di illustrare il fenomeno del flutter e' necessario distinguere i fenomeni di interazione vento/struttura in fenomeni aerodinamici e fenomeni aeroelastici con riferimento alle proprieta' delle forze che risultano agire sulla struttura investita dal vento. Nei fenomeni aerodinamici la risposta della struttura (moto della struttura) pur avendo un ruolo non trascurabile nelle equazioni del moto non altera sostanzialmente la corrente sollecitante (flusso dell'aria) al contrario dei fenomeni aeroelastici in cui il flusso dell'aria risulta completamente modificato dal moto della struttura. Corrispondentemente si parla di oscillazioni "forzate" come risposta alle forze aerodinamiche e di oscillazioni "autoeccitate" in presenza di fenomeni aeroelastici. Le manifestazioni aerodinamiche e aeroelastiche sono usualmente chiamate: buffeting (scuotimento), vortex shedding (distacco dei vortici di Von Karman), flutter (sventolio), galloping (galoppo), torsional divergence (divergenza torsionale). Spesso e' estremamente arduo se non impossibile individuare il limite di separazione tra i due fenomeni aerodinamici e aeroelastici perche' si influenzano a vicenda, il crollo del ponte di Tacoma Narrows ne e' un esempio clamoroso, pertanto la classificazione sopra riportata non e' rigorosa.

Il fenomeno del flutter
Il fenomeno del flutter e' una vibrazione aeroelastica autoeccitata che si instaura in una struttura in moto relativo rispetto a un fluido o viceversa, quando si verificano particolari condizioni. Il flutter puo' sempre verificarsi negli aeroplani come nei ponti sospesi, e' legato alle variazioni delle forze aerodinamiche conseguenti al diverso orientamento che le parti della struttura, a causa delle loro stesse oscillazioni, assumono rispetto alla direzione del vento relativo. Il flutter configura una risposta oscillatoria, che presenta ampiezza, velocita' e accelerazione crescenti nel tempo, con un conseguente aumento dell'energia cinetica, tale energia e' fornita dalle forze esterne, se queste sono conservative il loro lavoro viene tuttavia compiuto a spese di un potenziale ed e' limitato e pertanto l'instabilita' non si verifica. Il flutter puo' quindi essere indotto solo da forze non conservative (vento, fluido). In altri termini una volta innescatasi una vibrazione autoeccitata, l'energia cinetica della corrente/flusso d'aria che viene ad alimentarla e' in cosi' larga misura superiore all'energia che puo' essere assorbita dalla struttura da determinarne la distruzione anche in brevissimo tempo nel caso di aerei e in tempi relativamente piu' lunghi nei ponti sospesi. Il fenomeno vibratorio che ne risulta e' caratterizzato da una precisa frequenza, puo' essere di tipo stabile (cioè che tende a smorzarsi), o di tipo instabile (cioe' con ampiezze che tendono ad amplificarsi si parla di: instabilita' aeroelastica, instabilita' non Euleriana, le oscillazioni autoeccitate divergono => divergenza delle sollecitazioni => collasso strutturale). La stabilita' o meno dell'oscillazione e' normalmente funzione della velocita' relativa fluido/struttura ed e' quindi possibile definire, dei valori critici della velocita', raggiunti i quali il flutter assume estrema pericolosita'. E' da tener presente che l'instabilita' puo' verificarsi anche per una velocita' critica relativamente bassa se la sezione della struttura e' tale da favorire questo tipo di fenomenologia per esempio anche tramite la formazione e il distacco dei vortici di Von Karman che amplificano le oscillazioni torsionali. L'instabilita' aeroelastica determino' il crollo del ponte Tacoma Narrows: il vento di velocita' ragguardevole, i cui effetti statici erano tuttavia ampiamente previsti e tollerabili, ha soffiato per alcune ore, inducendo nella campata centrale oscillazioni torsionali di ampiezza inesorabilmente crescente. La rotazione torsionale dell'impalcato ha raggiunto angoli superiori ai 30 gradi sessagesimali rispetto all'orizzontale, causando a un certo punto la rottura dei cavi di sostegno e il collasso della struttura. E' possibile prevenire l'instabilita' aeroelastica mediante: una elevata rigidezza strutturale specie a torsione, posizionando opportunamente l'asse elastico e quello baricentrico nelle varie sezioni della struttura, un rigoroso bilanciamento delle superfici, oltre che con prove sperimentali sulle strutture e con complessi calcoli matematici (simulazioni numeriche).

Le conclusioni
Nel drammatico crollo non ci furono per fortuna danni a persone o feriti, l'unica vittima fu il cane Tubby bloccato nell'auto destinata a precipitare nel fiume. Per i successivi venticinque anni non si costruirono piu' ponti sospesi. L'effetto che tale crollo ebbe nel mondo accademico e professionale fu enorme, grazie al fatto che l'intero evento fu filmato fin dal suo inizio, l'interpretazione delle cause innescanti il crollo si e' arricchita negli anni grazie agli innumerevoli studi svolti. Oggi i fenomeni aerodinamici e aeroelastici sono ben documentati e studiati e nell'ambito dell'ingegneria civile sono attivi corsi universitari quali: dinamica delle strutture, ingegneria del vento, aeroelasticita' delle strutture, aerodinamica applicata, discipline che si occupano in modo approfondito dell'interazione vento/struttura. Mediante lo studio di modelli matematici complessi e successive simulazioni nella galleria del vento e' possibile prevedere con sufficiente approssimazione il comportamento reale della struttura in condizioni estreme. Grazie a questi studi e' stato possibile costruire in sicurezza il ponte sospeso attualmente piu' lungo al mondo con una campata centrale di circa 1990 metri ovvero il ponte Akashi Kaikyo in Giappone completato nel 1998. Nel 2004 e' previsto l'inizio della costruzione del ponte sullo stretto di Messina con una campata centrale di circa 3300 metri sara' il ponte sospeso piu' lungo al mondo di dimensioni spaventose al limite delle possibilita' ingegneristiche attuali, questo progetto per la sua complessita' ha coinvolto centinaia di ingegneri civili.

Riporto il video del crollo:


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L'ingegneria civile

Pubblicato in 'video' - 23 Ottobre 2008


Una efficace presentazione dell'ingegneria civile a cura dell'Università Tang King Po di Hong Kong.


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