Esercizi del corso Progettazione con i materiali polimerici

Name: Esercizi del corso Progettazione con i materiali polimerici
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Author: manuelaci

Revisionato il 18/07/2026

di manuelaci

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Esercizi del corso di Progettazione con i materiali polimerici tenuto dalla Prof Alessandra Lorenzetti. Gli esercizi sono commentati e svolti passaggio per passaggio. Sono gli esercizi svolti …

Esame Progettazione con i materiali polimerici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. Lorenzetti Alessandra

Università Università degli Studi di Padova

A.A. 2020-2021

72 pagine

Appunti esame

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Estratto del documento

Esercizi di progettazione con materiali polimerici

Esercizio 3.1

Example 3-1: Tensile stress and strain

Abbiamo una barra lunga 5 pollici con una sezione rettangolare di 0.5 x 0.125 pollici ed è sottoposta ad un carico a trazione di 250 pound. Calcolare lo sforzo e la deformazione di questa barra di policarbonato.

T = 23°C

E = 350000 psi modulo elastico.

Dati:

L = 5 in
Sezione: b = 0.5 in, w = 0.125 in
F = 250 pound

Svolgimento

Sto applicando un carico per meno di 30 min (no creep), quindi il carico applicato è un carico monoassiale di trazione:

σ_abb = ²⁵⁰/_{0.5 x 0.125} = ²⁵⁰/_0.0625 = 4000 psi (eliminate in)σ_abb = σ_{sforzo applicato}

Example 3-1: Tensile stress and strain

A 5-inch-long bar with a cross section 0.5 × 0.125 inches is exposed to a 250-pound tensile load. Calculate the stress and elongation of the polycarbonate bar.

T = 23°C

E = 350000 psi

Bar:

L = 5 in
Section: b = 0.5 in, w = 0.125 in
F = 250 pound (elasto)

Svolgimento: Sto applicando un carico per meno di 30 min (no creep). Il carico applicato è un carico monassiale di trazione:

σ = _{sforzo applicato} = E/A = 250/0.5×0.125 = 250/0.0625 = 4000 psi (elasto iniz). Se poi voglio calcolarmi anche la deformazione:

ε = L = 4000 = 1.14%

350 000 Modulo elastico fornito

Deformazione percentuale

È corretta quanto ho fatto? Non proprio e la lettura del grafico delle prove di trazione short-term permette:

Dovrei infatti avere in queste condizioni una deformazione percentuale pari a 1,35% e non 1,1%. È un errore di circa il 20% (cosa non ho considerato).

Dovevo considerare il modulo secante, non il modulo elastico. Perché come abbiamo già detto i polimeri, dobbiamo ancora non piacere descrivere verso un comportamento elastico non lineare, in prove short-term.

Come posso ricavare questo modulo secante?

δ = Ε ε = Es = σ applicata = 6000 = 6000 = 296*296 psi ε prova 1,35 0,0135

Più cresce la deformazione più il modulo secante si discosta da quello elastico, il modulo secante quindi varia con la deformazione.

Cosa portare a casa? Se per applicazioni short-term uso il modulo non sbaglio mai! → è consigliato. Il modulo elastico per applicazioni short-term può essere usato solo per ε≤0,5%.

b) Approfittiamo di questo esercizio per calcolare lo sforzo caratteristico k in caso di progettazione long-term:

Se il tempo di vita atteso per la mia materiale è: t=6.104 spresa dal grafico posso dedurre un k=4000 dopo cui inizio ad avere creeping. Quindi k=4000 psi.

Dopodiché devo utilizzare un apposito coefficiente di sicurezza: considerando un'applicazione long-term = 2÷5 e se non è critica la mia applicazione prendo S=2.

Allora σperm. = _k=4000² = 2000 psi

Esercizio 2.19

Una colonna singola come protesi sta di materiali compositi note le seguenti: (50/50) e lo stato di stress che i materiali compositi. Il test polimerico della colonna è sviluppato. Le analisi empiriche della colonna sono avere la resistenza computazionale a lungo termine obiettivamente: e=4000 psi.

Dati:

L=10 in
k (sforzo caratteristico) = 40000 psi in trazione
e = 40000 psi
Modulo di elasticità
Obiettivo: FCR? bcr?

Suggerimento: Ha bassa carico di un somma di

Esercizio

Per i: π²Eθ IFcr = -------------------- = π² (410'000 - 0,009 = 360,15 libre.T² (l - 1)² (4 - 10 )²

I = _____________________________1 = perche sono in cemento armato.

------------------------------- 2sb³ + hs³ = 2 ( 0,125 . 0,753) + ( 0,75 . 0,125³) = 0,009 in1⁴ ₁₂ ₁₂

Momento di inerzia sezione da formulando Fcr Fcr 360,15_______ - _____ = _______ = 1277 psi. = kA = 0,282 in2 bd-h(b-s) (0,75 - 4) 0,75 (0,75-0,125) sezione resistente

In questo caso io statore di sicurezza è 1.2. Per trovare lo sforzo limite devo usare io gatone di sicurezza per la trazione statica che è S= 3:4, in caso di compressione.

Quindi: 6perm = k = 10,000 = 2500 psi - sforzo massimo ammissibile S 4

Quindi: B m

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