17493 - PROGETTAZIONE MECCANICA CON MATERIALI NON CONVENZIONALI LS

Conoscenze e abilità da conseguire

Fornire conoscenze approfondite sui materiali (polimeri, ceramici) utilizzati per la produzione dei materiali non convenzionali (materiali compositi). Nella progettazione delle strutture esiste una gamma infinita di materiali, quindi il primo problema è quello dei criteri di scelta dei materiali. Inoltre relativamente ai materiali compositi si analizzano quali sono i criteri per la caratterizzazione delle lamine, effettuata o per via numerica o per via sperimentale, i metodi per la produzione e la progettazione dei laminati. Cenni sono forniti sull'utilizzazione di codici per il calcolo strutturale dei componenti meccanici con particolare riferimento all'uso di materiali avanzati. L'insegnamento previsto è integrato coi corsi di Comportamento meccanico dei materiali e con Costruzione di macchine.

Contenuti

L'Insegnamento si propone di analizzare i materiali non convenzionali da diversi punti di vista : la struttura interna e le caratteristiche meccaniche, i processi tecnologici e la progettazione. A questo scopo il corso è articolato come segue. Parte 1: I materiali convenzionali. 1. I metalli. 2. I polimeri. 3. I ceramici. Parte 2: I materiali non convenzionali: i compositi. 1. Classificazione dei materiali compositi 2. I sandwich 3. I materiali compositi a lamine 3.1 Analisi micromeccanica: regola delle miscele 3.2 Criteri di resistenza 4. I tipi di materiali compositi 4.1 PMC 4.2 MMC 4.3 CMC 4.4 RCC 5. La scelta dei materiali in base all'indice di prestazione. Parte 3: La progettazione del laminato. 1. Equazione costitutiva di un materiale ortotropo 2. Analisi di una lamina (matrice di rigidezza e di flessibilità, l'effetto termico e igroscopico, i criteri di rottura) 3. Analisi macromeccanica di una lamina (l'equazione costitutiva, il caso simmetrico e antisimmetrico) 4. Progettazione automatica del laminato Parte 4: La progettazione di una struttura in laminato.

Testi/Bibliografia

-- G. Caligiana, F. Cesari, Materiali compositi, Ed. Pitagora 2003 -- Lucidi e appunti di lezione.

Metodi didattici

Durante le lezioni sono discusse le problematiche connesse ai materiali convenzionali e non convenzionali. Il corso comprende una parte teorica seguita da una parte di esercizi svolti in aula. Il corso è affiancato da esercitazioni nel laboratorio informatico, dove gli stessi esercizi vengono risolti mediante la realizzazione di fogli di calcolo.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova di accertamento é orale e comprende una discussione approfondita sugli esercizi che il docente propone durante il corso. Tali esercizi debbono essere presentati dagli studenti debbono all'esame sotto forma di quaderno.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, lavagna luminosa, laboratorio informatico.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Francesco Cesari