Costruzioni aerospaziali (teoria - esercizi)

Revisionato il 23/07/2026

di Dami_19

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Gli appunti sono molto ordinati, chiari e ricchi di commentiComprendono teoria (teoremi, dimostrazioni...) ed esercizi chiave per l'esame e per una comprensione profonda. Appunti elaborati dal …

Esame Costruzioni aerospaziali

Facoltà Ingegneria aeronautica e dello spazio

Dal corso del Prof. Gasbarri Paolo

Università Università degli Studi di Roma La Sapienza

A.A. 2019-2020

68 pagine

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Estratto del documento

Introduzione

Gli effetti di elasticità modificano le forze che agiscono sul velivolo.

L = 1/2 ρSV²C_x(α_g) dove L g + ΔL el M_T = M_g + ΔM_el.

L'environment meccanico è l'insieme di tutte le sollecitazioni che possono agire sui vincoli.

Un problema in cui le sollecitazioni variano nel tempo, non può essere affrontato dal punto di vista statico, giacché anche spostamenti e deformazioni variano nel tempo; nascono forze d'inerzia per sistemi liberi, dipendenti dallo spazio e dal tempo, dunque anche degli effetti temporali.

La stabilità dell'equilibrio elastico è un parametro necessario per evitare un mutamento dei caratteri della deformazione.

Per valutare la resistenza dell'asta in funzione del carico applicato, che può essere sia positivo che negativo producendo un N rispettivamente positivo o negativo, deve controllare che:

δ < δ_max

ε < ε_max, poiché il carico non verrà applicato perfettamente sull'asse del baricentro, verosimilmente nella stragrande maggioranza dei casi, si genererà anche un momento flettente che produce, a sua volta, sollecitazioni interne che inducono alla rottura della struttura con carichi P anche molto minori ai carichi P presenti da carichi ideali.

Introduzione

Gli effetti di elasticità modificano le forze che agiscono sul velivolo.

L = 1/2 ρ S V² C_X (α_g) dove L = L_g + Δ L_e

M_l = M_g + Δ M_e

L'environment meccanico è l'insieme di tutte le sollecitazioni che possono agire sui blocchi.

La stabilità dell'equilibrio elastico è un parametro necessario per evitare un mutamento dei caratteri della deformazione.

Per valutare la resistenza dell'asta in funzione del carico applicato, che può essere sia positivo che negativo producendo un Δ rispettivamente positivo e negativo, si deve controllare che:

δ < δ_max

ε < ε_max

Poiché il carico non sarà applicato perfettamente sull'asse del baricentro, verosimilmente nella stragrande maggioranza dei casi, si genererà anche un momento flettente che produce a sua volta sollecitazioni interne che inducono alla rottura della struttura con carichi P anche molto minori ai carichi P presenti da carichi ideali.

Cinematica

I parametri cinematici sono quei parametri necessari a definire lo stato di spostamento e deformazione di un corpo: spostamenti lungo gli assi, rotazioni attorno agli assi.

Sistema di riferimento fisso, inerziale.
Sistema di riferimento corpo per osservare la posizione del corpo.
Sistema di riferimento corpo per osservare l'orientamento del corpo.

Si definiscono parametri nel caso di corpi elastici per caratterizzazione dei gradi di libertà elastici rispetto al sistema corpo dove risulta più comodo fare tale misurazione: lo stato di deformazione è descritto dai:

U(X₁,Y₁,Z₁)
V(X₁,Y₁,Z₁)
W(X₁,Y₁,Z₁)

Cinetica

La cinetica riguarda l'insieme delle sollecitazioni che agiscono sul corpo, forze e momenti, forze generalizzate, sforzi, forze interne; il sistema affinché possa essere studiato, deve essere in equilibrio.

L'insieme di tutte le sollecitazioni nulla ^Σ(F_ext + F_int) = 0.

Se il corpo è vincolato non c'è moto.
Se il corpo non è vincolato le forze esterne vengono bilanciate da forze interne e d'inerzia.

Forze esterne: Σ^kF_sup + Σ^cF_superficie

Equazioni d'equilibrio: Σ^kF_k = 0, Σ^kM_k = 0

Leggi costitutive

Limite di proporzionalità.
Limite di elasticità.
Limite di snervamento.
Limite di rottura.
Allungamento percentuale.

σ = E * ε

ε = (articolo sv), legge di Hooke

σ = E * ε modulo di Young

E = sigma

Metalli: 0,28 < γ < 0,3

Alluminio: E = 70 GPa, acciaio: E = 210 GPa

Per materiali isotropi lo stato di sforzo è tridimensionale:

E_x = 1/E (σ_x - ν (σ_y + σ_z))

E_y = 1/E (σ_y - ν (σ_x + σ_z))

E_z = 1/E (σ_z - ν (σ_x + σ_y)) | | | \ {

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