“Any fool can know. The point is to understand.”
― Albert Einstein
COSTRUZIONE DI MACCHINE
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica, 1° anno.
OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso si propone di fornire agli allievi gli estrumenti teorico-analitici fondamentali per il dimensionamento e la verifica di componenti meccanici soggetti a cimenti statici e dinamici, in regime di bassa ed alta temperatura, con particolare riferimento agli specifici meccanismi di rottura ed alcuni tipologie di componenti.
CONTENUTI
Introduzione su i meccanismi di rottura nei metalli e nelle leghe. Fatica ad alto numero di cicli: richiami, fatica random e multiassiale, spettri di carico e criteri cumulativi del danno. Fatica a basso numero di cicli: meccanismo, comportamento ciclico dei materiali, gardening, softening, ratcheting, curva stabilizzata, diagrammi di durata, criterio di Neuber per i componenti intagliati, effetto tensione media deformazione media. Frattura fragile: meccanismo di cedimento per clivaggio, meccanica della frattura lineare elastica, approccio energetico ed approccio su base sforzo, effetti di bordo, K dominanza, dimensionamento di componenti difettati, meccanica della frattura elasto-plastica, campo di HRR, integrale J, J-dominanza, curva di resistenza, modulo di tearing, criterio di CTOD. Fatica in componenti difettati: legge di Paris. Progettazione ad elevata temperatura: creep, meccanismi, diagrammi di Ashby, fenomenologia, modelli semiempirici e modelli fisici su base dislocazionale. Metodo di accelerazione meccanica e termica per prove a durata ridotta, parametro di Larson-Miller, creep in regime multiassiale di sforzo. Fatica ad elevata temperatura: interazione creep e fatica, metodo del total strain range partitioning. Componenti meccanici: stati di sollecitazione in solidi assialsimmetrici, dischi e serbatoi in pressione, accoppiamento fondo mantello, dimensionamento di dischi ed alberi in rapida rotazione, dimensionamento di serbatoi in pressione ad elevata temperatura.
MODALITÀ ACCERTAMENTO
Prova scritta e colloquio orale.
TESTI CONSIGLIATI
- J.A. Collins, Failure of materials in mechanical design, 2a Edizione, ISBN-13: 9780471558910
- Gugliotta A., Introduzione alla meccanica della frattura, Levrotto e Bella, 2002, ISBN: 8882180867
- Callister W., Materials Science and Engineering: An Introduction, 2006, ISBN-13: 9780471736967
- Anderson T., Fracture Mechanics: Fundamentals and Applications, 2005, Third Edition, ISBN 9780849316562
MATERIALE DIDATTICO
A supporto delle lezioni del corso sono disponibili di seguito i lucidi delle lezioni.
- Introduzione
- Richiami: sforzi
- Deformazioni
- Difetti microstrutturali
- Comportamento meccanico dei materiali
- Modellazione costitutiva
- Fatica HCF - Meccanismi
- Fatica HCF: Danno cumulativo
- Fatica HCF: Conteggio dei cicli
- Fatica HCF: criteri multiassiali
- Fatica LCF
- Meccanica della Frattura 1p
- Meccanica della Frattura 2p
- Meccanica della Frattura 3p
- Meccanica della Frattura 4p
- Meccanica della Frattura 5p
- Meccanica della Frattura (FAD) 6p
- Creep 1p
- Creep 2p
- TMF
- Solidi assialsimmetrici ( Part a)
- Solidi assialsimmetrici ( Part b)
- Solidi assialsimmetrici ( Part c)
- Solidi assialsimmetrici ( Part d)
- TMF_MADE_EASY
- Esercizi di Meccanica della Frattura