Appunti Meccanica dei Materiali Avanzati, prof. Rossi

MECCANICA DEI MATERIALI AVANZATI

È molto importante determinare il comportamento meccanico dei materiali, dovuto alla relazione tensione-deformazione ed al danneggiamento, ossia sapere quando il materiale si rompe. Inoltre, è importante conoscere come fare sperimentalmente a determinare il comportamento dei materiali, tramite dei test sperimentali.

Riassumiamo i comportamenti principali dei materiali nella tabella seguente:

Caratteristiche

• Elastico - Non Lineare: X - Sistema Dissipativo: X - Dipendenza da Storia: X - Deformazione Residua: X
• Plastico - Non Lineare: ✓ - Sistema Dissipativo: X - Dipendenza da Storia: ✓ - Deformazione Residua: ✓
• Iperelastico - Non Lineare: ✓ - Sistema Dissipativo: X - Dipendenza da Storia: X - Deformazione Residua: X
• Viscoelastico - Non Lineare: ✓ - Sistema Dissipativo: ✓ - Dipendenza da Storia: ✓ - Deformazione Residua: X
• Viscoplastico - Non Lineare: ✓ - Sistema Dissipativo: ✓ - Dipendenza da Storia: ✓ - Deformazione Residua: ✓

Indica che dipende dalla vel. di deformazione

Una altra distinzione che dobbiamo fare è quella tra materiali isotropi ed anisotropi (i primi sono materiali che non dipendono dalla direzione di applicazione del carico, mentre i secondi sono materiali dove il carico è applicato dalla direzione della sua fibra).

Poi vi è la distinzione tra materiali omogenei ed eterogenei: un materiale è omogeneo se le sue caratteristiche sono uguali in tutto il materiale, altrimenti è eterogeneo. Logicamente tutte queste caratteristiche possono essere combinate tra loro.

Per danno si intende qualsiasi cambiamento in dimensione, forma o proprietà meccaniche di una struttura, meccanica o corpo macchina che rende questa incapace di compiere in modo soddisfacente la funzione designata (fenomeno più classico è quello di una deformazione plastica).

Possiamo distinguere il danno in base a diversi argomenti:

• Manifestazione del Danno
• Deformazione elastica
• Deformazione plastica
• Rotture
• Cambiamenti del materiale (che può essere chimico/metallurgico/...)
• Agenti che Inducono il Danno
• Forze (costanti, carichi ciclici, carichi transitori dov'è la forza varia nel tempo)
• Tempo (breve, stabile, lungo)
• Temperatura (bassa, ambiente, alta)
• Ambiente reattivo (determinate caratteristiche chimiche)
• Posizione del Danno
• Interno
• Superficiale

MECCANICA DEI MATERIALI AVANZATI

È molto importante determinare il comportamento meccanico dei materiali, dovuto alla relazione tensione-deformazione ed al danneggiamento, ossia sapere quando il materiale si rompe. Altresì, è importante conoscere come fare sperimentalmente a determinare il comportamento del materiale tramite dei test sperimentali.

Riassumiamo i comportamenti principali dei materiali nella tabella seguente:

CARATTERISTICHE

• Non lineare
• Sistema dissipativo
• Dipendenza da strain-rate, vel. di def.
• Deformazione residua

• Elastico: ✖; ✖; ✖; ✖
• Plastico: ✔; ✔; ✔; ✔
• Iperelastico: ✔; ✖; ✖; ✔
• Viscoelastico: ✔; ✔; ✔; ✖
• VISCOPLASTICO: ✔; ✔; ✔; ✔

- Un'altra distinzione che dobbiamo fare è quella tra materiali isotropi ed anisotropi (i primi sono materiali che non dipendono dalla direzione di applicazione del carico, mentre i secondi sono materiali dove il carico è applicato nella direzione della sua fibra).

- Poi vi è la distinzione tra materiali omogenei ed eterogenei: un materiale è omogeneo se le sue caratteristiche sono uguali in tutto il materiale, altrimenti è eterogeneo. Logicamente tutti questi costruttibili possono essere combinati tra loro.

- Per danno si intende qualsiasi cambiamento in dimensione, forma o proprietà meccaniche di una struttura, macchinario o componente che rende questa incapace di compiere in modo soddisfacente la funzione designata (l'esempio più classico è quello di una deformazione plastica).

- Possiamo distinguere il danno in base a diversi argomenti:

• MANIFESTAZIONE DEL DANNO
  • - deformazione elastica
  • - deformazione plastica
  • - rottura
  • - cambiamenti del materiale (che può essere chimico/metallurgi