Risposte multiple paniere di progettazione meccanica

Progettazione meccanica - Ingegneria informatica dell'automazione

Lezione 004

Docente: Mancini E.

1. Come devono essere le azioni interne che si esercitano su un punto della struttura se viene effettuato un taglio e si considerano separatamente le due parti?

   Uguali e opposte e tali da mantenere le due parti in equilibrio.

2. Quali sono le azioni interne?

   Azione Normale, Taglio, Momento flettente.

Lezione 005

1. Consideriamo un elemento di lunghezza infinitesima dx estratto da una struttura e rappresentato in figura; si chiede di definire la relazione tra carico distribuito p e azione tagliante.

   La derivata dell'azione tagliante è uguale al carico distribuito cambiato di segno.

2. Consideriamo un elemento di lunghezza infinitesima dx estratto da una struttura e rappresentato in figura; si chiede di definire la relazione tra carico distribuito p e momento flettente M.

   La derivata del momento flettente è uguale all'azione tagliante.

Lezione 007

1. Delle 9 componenti di tensione, quante sono indipendenti?

   6.

2. Con riferimento alla figura, quale delle seguenti equazioni rappresenta l'equilibrio alla rotazione?

Lezione 008

1. Le tensioni principali sono:

   Dipendenti dal sistema di riferimento.

2. Esiste un particolare sistema di riferimento per cui le componenti di taglio della tensione sono uguali a zero, le relative tensioni normali sono:

   Tutte nulle.

3. Sia T lo stato tensionale in un punto di un corpo, nello stesso punto se si cambia il sistema di riferimento cambiano i valori delle componenti di tensione?

   Dipende dal sistema di riferimento.

4. Quale delle seguenti espressioni rappresenta il primo invariante delle tensioni?

   I₁ = σ_x + σ_y + σ_z.

Lezione 009

1. Dato un generico stato piano di tensione, dire qual è il cerchio di Mohr ad esso corrispondente.

Lezione 010

1. Consideriamo una trave di sezione qualsiasi, incastrata e sottoposta a un momento flettente costante, si definisce asse neutro:

   Il luogo in cui le fibre non si allungano né si accorciano.

2. Ricordando che la formula di Navier indica la tensione nella sezione in funzione della distanza y del punto dall'asse neutro, qual è la sua espressione per una trave soggetta a un momento flettente M?

   (M/J)*y.

3. Quanto vale il modulo di resistenza a flessione, W?

   J/y_max.

4. Indicare il modulo di resistenza a flessione per una sezione circolare di diametro "d".

   W = (πd²)/32.

5. La rigidezza di un corpo di sezione A e soggetto a trazione vale:

   (EA)/L.

6. Quanto vale il modulo di resistenza a flessione per una sezione rettangolare di base "b" ed altezza "h"?

   W = (bh²)/6.

7. Quanto vale la tensione in una trave di sezione A soggetta ad una forza di trazione F?

   F/A.

Lezione 011

1. Consideriamo una trave di sezione rettangolare sottoposta ad un'azione di taglio, la tensione ha un andamento:

   Parabolico.

Lezione 012

1. Cosa individuano le teorie della rottura?

   Le teorie della rottura individuano una funzione dello stato tensionale il cui valore è una misura della sua pericolosità.

2. Le teorie della rottura individuano una funzione dello stato tensionale il cui valore è una misura della sua pericolosità. Ogni stato tensionale può quindi essere rappresentato da una quantità scalare, ovvero da un solo numero, che può essere messo in relazione con un valore critico del materiale. A tale scalare viene dato il nome di:

   Tensione di rottura.

Lezione 013

1. Secondo il criterio di Beltrami il materiale subisce danno:

   Quando l'energia accumulata per deformazione raggiunge un valore critico.

2. Secondo il criterio di St. Venant il materiale subisce danno:

   Quando la massima deformazione principale raggiunge un valore critico.

3. Secondo il criterio di Tresca il materiale subisce danno:

   Quando la massima tensione tangenziale raggiunge un valore critico.

4. Secondo il criterio di Rankine il materiale subisce danno:

   Quando la massima tensione principale raggiunge un valore critico.

Lezione 014

1. Quale delle seguenti teorie è la più conservativa?

   Rankine.

2. Secondo il criterio di Von Mises il materiale subisce danno:

   Quando l'energia di distorsione accumulata per deformazione raggiunge un valore critico.

3. Quale criterio prende in considerazione l'effetto di uno stato di compressione sul taglio massimo sopportabile?

   Mohr.

4. Il criterio di Mohr in quale caso è uguale a quello di Tresca?

   K=1.

Lezione 016

1. Per ottenere sperimentalmente la curva di Wöhler è necessario eseguire una serie di prove di fatica su provini normalizzati. I provini vengono sollecitati con un carico ciclico, che generalmente è?

   Alterno simmetrico.

2. La prova a flessione rotante consente di effettuare molti cicli al secondo ed è semplice da controllare. Di contro, però, si può applicare solo un carico:

   Alterno simmetrico.

3. In un diagramma doppio logaritmico, curva di Wöhler è rappresentata da:

   Una retta.

4. Si consideri un carico assiale ciclico di trazione compressione. Come sono definiti i rapporti R e A?

   R=σ_min/σ_max; A=σ_a/σ_m.

5. Cosa rappresenta la tensione limite di fatica sotto la quale non c'è danneggiamento del materiale?
6. Si sottoponga una barra a sezione circolare piena ad un carico assiale ciclico di trazione compressione. Quale delle seguenti coppie corrisponde ad un ciclo generico?

   0<R<1; A<1.

7. Si sottoponga una barra a sezione circolare piena ad un carico assiale ciclico di trazione compressione. Quale delle seguenti coppie corrisponde ad un ciclo alterno-simmetrico?

   A=∞; R=-1.

8. Si sottoponga una barra a sezione circolare piena ad un carico assiale ciclico di trazione compressione. Quale delle seguenti coppie corrisponde ad un ciclo dallo zero?

   R=0; A=1.

Lezione 018

1. In figura è rappresentato un albero collegato a telaio tramite due cuscinetti (A e B). Ad una estremità è calettata una puleggia attraverso la quale esce la potenza W_out, mediante un sistema all’utilizzatore cinghie, con il verso di rotazione mostrato in figura. All'estremità opposta si trova dove entra la potenza W_in. In base ai dati forniti:

   Calcolare il fattore di intaglio teorico Kt nella sezione B: 2.080.

2. In figura è rappresentato un albero collegato a telaio tramite due cuscinetti (A e B). Ad una estremità è calettata una puleggia attraverso la quale esce la potenza W_out, mediante un sistema all’utilizzatore cinghie, con il verso di rotazione mostrato in figura. All'estremità opposta si trova dove entra la potenza W_in. Da precedenti calcoli si sono ottenuti i seguenti dati:

   Indicare il corretto coefficiente di sicurezza a fatica: X=10.

3. In figura è rappresentato un albero collegato a telaio tramite due cuscinetti (A e B). Ad una estremità è calettata una puleggia attraverso la quale esce la potenza W_out, mediante un sistema all’utilizzatore cinghie, con il verso di rotazione mostrato in figura. All'estremità opposta si trova dove entra la potenza W_in. Sia B la sezione più sollecitata. Ai fini del calcolo a fatica è necessario individuare il fattore di intaglio teorico Kt, quale dei seguenti diagrammi useresti?
4. In figura è rappresentato un albero collegato a telaio tramite due cuscinetti (A e B). Ad una estremità è calettata una puleggia attraverso la quale esce la potenza W_out, mediante un sistema all’utilizzatore cinghie, con il verso di rotazione mostrato in figura. All'estremità opposta si trova dove entra la potenza W_in. Da precedenti calcoli si sono ottenuti i seguenti dati:

   L'albero ha vita a fatica infinita? Il sistema non è sollecitato a fatica.

5. In figura è rappresentato un albero collegato a telaio tramite due cuscinetti (A e B). Ad una estremità è calettata una puleggia attraverso la quale esce la potenza W_out, mediante un sistema all’utilizzatore cinghie, con il verso di rotazione mostrato in figura. All'estremità opposta si trova dove entra la potenza W_in. Dai precedenti calcoli si sono ottenuti i seguenti dati:

   L'albero ha vita a fatica infinita? Il sistema non è sollecitato a fatica.

6. Per la valutazione del fattore di intaglio, nei casi più complessi si ricorre a diagrammi che forniscono il fattore di intaglio in base:

   Al tipo di carico applicato ed alle caratteristiche geometriche salienti.

7. Nel caso di materiali duttili, il fattore di intaglio effettivo andrà applicato:

   Solo alla parte alterna della sollecitazione.

8. Il fattore effettivo di intaglio può essere espresso dalla relazione:

   Ke=1+q*(Kt-1).

9. Nel progetto di un componente che sarà sollecitato a fatica è necessario curare il disegno in modo tale che:

   Pur assicurando la funzionalità, sia minimo il fattore di intaglio.

10. Quanto vale il fattore di intaglio per un albero sede di collegamento forzato, sottoposto ad una sollecitazione di flessione?

    1.7.

11. Quanto vale il fattore di intaglio per un albero sede di collegamento forzato, sottoposto ad una sollecitazione di torsione?

    1.4.

12. Il fattore teorico di intaglio è applicabile ai materiali:

    Duttili nel caso di sollecitazione statica.

13. Il fattore effettivo di intaglio è applicabile ai materiali:

    Duttili nel caso di sollecitazione ciclica.

14. La massima sensibilità all'intaglio è rappresentata dalla condizione:

    q=1.

15. Come è definito un fattore di sensibilità all'intaglio?

    q=(Ke-1)/(Kt-1).

Lezione 019

1. Si vuole eseguire la verifica della resistenza a fatica del componente rappresentato in figura e sottoposto ad un carico ciclico. Siano Kt=1.8 il fattore di intaglio teorico e q=0.86 il fattore di sensibilità all'intaglio, si chiede di indicare il valore corretto del fattore di intaglio effettivo Ke.

   1.70.

2. Si vuole eseguire la verifica della resistenza a fatica del componente rappresentato in figura σ_max=100 σ_min=-33.3 sottoposto ad un carico ciclico. Da precedenti calcoli si sono ottenuti MPa, MPa. Si chiede di calcolare la componente alterna e media della sollecitazione.

   66.7 MPa; 33.3 MPa.