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Ditommaso R., Ponzo F.C. (2026). Certified Saint-Venant torsional stiffness of solid, open and hollow polygonal sections: an exact-arithmetic primal-dual method based on closed-form analytical formulae for engineering section analysis. International Journal of Engineering Science. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2026.104643. Link al documento: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020722526001813.
L’articolo presenta un metodo primal–dual per determinare la costante torsionale di Saint-Venant Jt mediante un intervallo certificato compreso tra un limite inferiore e uno superiore. Per le sezioni poligonali con vertici razionali, i calcoli sono eseguiti in aritmetica esatta, evitando gli errori di arrotondamento tipici delle procedure numeriche. L’ampiezza dell’intervallo fornisce una misura diretta e rigorosa dell’incertezza residua. Il metodo è applicabile alle sezioni piene convesse e, tramite triangolazioni razionali, anche ai profili aperti non convessi e alle sezioni cave. Per il quadrato unitario viene ottenuto un intervallo di ampiezza pari a circa 10^-4 attorno al valore Jt = 0,140577. La formula delle strisce sottili sovrastima del 137% la rigidezza torsionale di un rettangolo compatto con rapporto b/t = 1. Per il canale analizzato, la stessa formula produce una sovrastima compresa tra lo 0,6% e l’1,3%. La formula di Bredt sottostima invece la costante torsionale dei tubi rettangolari in misura variabile dall’1,5% al 9,2%, con un errore crescente all’aumentare dello spessore. Gli intervalli certificati possono essere utilizzati per verificare i risultati di modelli FEM e BEM, valutare l’accuratezza delle formule progettuali e ottenere valori conservativi della rigidezza. L’articolo dimostra infine che, tra tutti i triangoli, soltanto quello equilatero ammette una soluzione elementare esatta del problema di Prandtl.
Guest Editors: Rocco DITOMMASO - Vincenzo GATTULLI - Felice Carlo PONZO