Formulario e struttura dei materiali

Formulario

Trazione e compressione

Trazione e compressione

σ = F (Forza) / A (Area)

Sforzo izotropie = σ / ε

Rigidità isotropi

ΔL = ε * L_o

ε% = ε * 100

Formulario flessione

Flessione

σ = 3 * F * L / 2 * w * h²

σ = 6 * F * L / w * h²

Momenti

a_y = a₂ * sen α

a_x = a₁ * cos α

Torquiario

Trazione e compressione

σ = f (forza) / A (area)

τ = F / A

E = σ / ε (sforzo / deform.)

ε = (L_f - L₀) / L₀

ε = E_x / 100

Torquiario flessione

σ = 3 · F · L / 2 · w · h²

M = F · L / 4

σ = F · L / w · h²

I (momento di inerzia)

w · h³ / 12

Formula inversa

E = F / L³

Momenti

a = F / m

a_x = a · cos α

a_y = a · sin α

Proprietà meccaniche

Comportamento elastico

Strozzo (G) - direttamente proporzionale alla deformazione (E)

Prima di arrivare a rottura il "provino" dona esattamente alle dimensioni iniziali

Comportamento elastico plastico

Sostanzialmente diviso in due parti: comportamento elastico (segue la proporzionalità tra forza e deformazione)

Strozzo quantico (Approccio sperimentale)

Rigidità

La rigidità di un materiale è la sua capacità di subire deformazioni in campo elastico

Resistenza

Elastico e plastico: sforzo di snervamento e sforzo di rottura

Duttilità

Capacità di sopportare grandi deformazioni plastiche senza rotture

Tenacità

Importante dal punto di vista strutturale, per assicurare l'integrità dissipando energia

Reazioni vincolari

Reazioni vincolari

Gli oggetti nella meccanica sono sempre connessi (vincolati) a terra o ad altri oggetti.

Un panchetto impedisce il movimento verso il basso del centro LAS: è un appoggio, generando una rotazione detta reazioni vincolari.

Se si incastra una trave in una muro si generano tutte e 3 le reazioni:

• Orizzontale (verso dx o sx)
• Verticale (verso alto o basso)
• Rotazione (orario antiorario)

LAS: ↑Fz-200 N F20g↓

Fx ←9N →Rz17-9N

l = 1m2m

Sommatoria:

R1 + R2 = 0N

R2-200 R2 = 0

R2 = 200 - F: 200 =

Risolvo il primo e poi sommo altri 1 B:

R2 = 200 - 135 = 150 N

R2 = R1,200 - R1 = 50

Trave a sospeso in una reazione vincolare

+100 - Rv1 - 100 = 0

Materiali ceramici

Materiali ceramici (Ceram. e vetroso)

Sono inorganici (no metalli, no polimeri)

El. metallici e non metallici. Legami chimicamente insieme in rapporto ossiani- Argille, Porcellane, Vetri, Cementi, Laterazzi.

Struttura cristallina o costituiti di atomi legami forti ionica o covalente.

Comportamento a deformazione: hanno lcovalentc macrocrist. cr porosa ma non ci° dellamento net lacuni e non ci° bambini (flamenti statico)

No deformazione plastica

Proprietà

Elevata resistenza meccanica a compressione, bassa a trazione

Alto isolamento termico e elettrico

Inerzia chimica. Resistenza alle alte temperature

Rigidità opposti p. meccaniche

Resistenza e tenacità (Assorbimento di urti e immagazzinamento energia)

Acciaio resinati

Duttilità

m. numer casonsev. lista codona nel punto. contatto e tenere strutture trannece

Trasparenza (p. ottiche)

FerroMagnetismo e conduce elettricità (Proprietà fisiche e chimiche)

Costo (P. generale)

+ Produrre - Costo

+ Resistente a solicitazicni

Sforzo e deformazione

Sforzo σ

Deformazione ε

F (Forza)

A (Area)

E = ∆L (Allungamento)

L₀ (Lungh. iniziale)

∆L = ε ⋅ L₀

Rigidità

ξ = ^σ ⁄ _ε

Legge di Hooke:

Un corpo subisce una determinazione dritemporalmente proporzionale alla forza applicata ai somi.

ξ = ^σ ⁄ _ε

Unità di servizio ξ = ^Eξ ⁄ _ε ⋅ ⊃ ∧1℧ Pa^-⋅N ⁄ M&sup0;1 Pa_{GPa = 10⁹ Pa.}

Metalli

Materiali metallici costituiti da atomi di 1 o + elementi metallici (Fe, Cu, Al, ecc.) o più sostanzialmente non metallici (C, N).

Fase alla base tutte le leghe ferrose.

Costituiti da atomi disposti ordinatamente nello spazio (legame forte).

Elettroni in comparticipazione, quelli sono sottoposti ad un campo elettrico sono liberi di muoversi.

Comportamento a deformazione → alla presenza di difetti (dislocazioni).

Materiali metallici: molto resistenti, ma se raggiungono un certo sforzo plastico possono modificarsi la struttura.

Proprietà

Proprietà meccaniche (legame forte).

Deformazione plastica (se permanente). Termini origini e se si aggiunge forma originale.

Facilità di tornare leggere.

Conduttività elettrica elevata (presenta più elettroni liberi).

Lucentezza (orientamento da un rimbalzato a finitura).... in mobili → Sedie P.P. Kartell Ron Arad.

Base di (coordone) altri elementi...

Materiali polimerici

Materiali polimerici

Organici, sono comunque macromolecule costituite da numerosissime unità (monomeri) a base di atomi di carbonio collegati l'una dall'altra da legami deboli (van der Waals) che consentono a rimanere vincolate l'una dall'altra.

Comportamento a deformazione → sollecitazione di forze esterne facilmente presso tempi inserire da legami deboli.

Proprietà

Modeste caratteristiche meccaniche.

Stampabilità.

Rammolliscono e si deformano a temperature non elevate.

Isolamento termico ed elettrico e poiché gli elettroni (piovendo) non formano legame covalente.

Forze

A) F₁ = 8,7 cm x 0

B) F₂ = 6,3 cm x 0

Es:

F = 10 N

α = 30° cos30 = 0,87

F_x = 10 N x 0,87 = 8,7 N

Dopo che 2 di queste forze (Oriz/V) sono state scomposte

Sollecitazioni

Carico F = 80 N

Compressione (lungo l'asse lond.)

Flessione

Punto critico

Reazioni vincolari

In questo punto avremo massima sollecitazione

Se uno schienale della sedia si dovesse rompere, è dove si romperebbe!

Sforzo inserimento ➔ traccia della sollecitazione momento flettente ➔ resistenza

Momenti

Modulo: Forza F * distanza L ➔ M = F_c * L

Direzione: perpendicolare al piano definito dalla forza L * asse? Verso: orario (entrante cc, permette determinare segno di punto A

Es

F = 20 N ➔ 2d = 20 cm ➔ 200 mm

F = 6000 N/mm

Se le forze sono tra loro convergenti nel punto … rispetto a questo relazionati a momento esso è nullo (0)

Non c'è

M_A = F_L * d(A) 8,10 ➔ F ➔ 80 N * 30 ➔ 2400 cm

(B) 10,10 * F ➔ 10 * 0,3 = 300 N