Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale

Normalmente per deformare una struttura occorre fare fatica (in gergo tecnico spendere energia) e il costo energetico necessario per imporre una deformazione unitaria si chiama rigidezza: maggiore la rigidezza maggiore il costo che occorre pagare per imporre una certa deformazione.
Il Professor Stefano Vidoli di DISG-ICI, ed i colleghi della Sorbonne Université di Parigi, deformando plasticamente un disco sottile di materiale metallico sono riusciti a creare una struttura di forma cilindrica con proprietà decisamente peculiari. In tale guscio alcune deformazioni hanno rigidezza evanescente e non costano nulla (da qui la dizione moti neutri). In particolare il costo energetico per variare la direzione di curvatura di tale guscio cilindrico è evanescente, mentre il costo per cambiare il valore della curvatura è non nullo.
Montato su uno shaker (come in Figura) e sottoposto a moti oscillatori di data ampiezza e frequenza, tale guscio cilindrico pre-stressato mostra fenomeni dinamici bizzari: per esempio per un largo range di frequenze e ampiezze risponde con una precessione dell’asse di curvatura avente velocità multipla della frequenza e indipendente dall’ampiezza. Nel video (link Youtube) che mostra il fenomeno, il disco sembra ruotare ma in realtà è incastrato al centro e si sta deformando in maniera continua variando la sua direzione di curvatura.
Oltre ad avere una rilevanza dal punto di vista teorico come particolare sistema dinamico, una struttura la cui risposta dinamica è, almeno per certi aspetti, completamente indipendente dalla forzante può trovare moltissime applicazioni ingegneristiche.
 

Maggiori info: https://doi.org/10.1016/j.eml.2022.101755