Comportamento Meccanico dei Materiali - Teoria ed Esercizi

Comportamento Meccanico dei Materiali

I materiali hanno diverse nature pertanto si distinguono in continui se non ho presenza di buchi o spazi vuoti omogenei se tutti i suoi punti hanno le stesse proprietà e isotropi se le proprietà sono uguali in tutte le direzioni. Nello studio dei materiali si fa riferimento alle scale macroscopiche (studio del componente) e microscopiche (analisi della microstruttura fino agli ordini millimetri o grandi). Se ad esempio in una scala macroscopica individuo un difetto puntuale in quella microscopica individuo un difetto direzionane che si traduce in una cricca in quella macroscopica. I principali fattori che determinano il comportamento meccanico sono la composizione tipo di legame microstruttura processi di lavorazione e le modalità di esercizio.

Selezione dei materiali nella progettazione

La scelta di materiale in fase di progetto riveste un’importanza notevole ed avendo molti materiali a disposizione si deve capire come sceglierli. Tra i molti materiali usare quello tradizionalmente applicato è semplice e sicuro ma non favorisce l’innovazione i materiali sono raggruppati in famiglie al fine di organizzarli in base alle proprietà e processi di fabbricazione e abbiamo i metalli ceramici composti e polimeri. Le proprietà sono classiche da poter unificare e queste si distinguono in proprietà meccaniche termiche fisiche chimiche elettriche ecc. Nella progettazione devo inizialmente definire la funzione del mio futuro componente e quindi le forme che dovrà avere conseguentemente scelgo un materiale che possa esser processato in modo da ottenere quelle forme. Uno strumento utile è il istogramma delle proprietà in cui si scelgo che le famiglie di materiali e in ordinato le proprietà che voglio massimizzare in scala logaritmica (in modo poiché ho valori molto diversi), all’interno dei diagrammi avrò tanti istogrammi uno per materiale. Possiamo ottenere molte più informazioni da grafici che riportano varie proprietà su funzione di un’altra utilizzando ad esempio le mappe di Ashby in cui all’interno ho degli insiemi contenenti le famiglie dei materiali o sottogruppi delle stesse. Ad esempio ho dal grafico modulo di elasticità densità conducibilità termica resistività elettrica e modulo di elasticità resistente costo relativo modulo di elasticità max temperatura di servizio resistenza ecc. I diagrammi sono scale logaritmiche nei diagrammi è possibile fare delle rette che rappresentano combinazione di proprietà costante. Abbiamo qualche informazione riguardo la struttura dei materiali gli legami atomici e quali proprietà connesse. Dal massimo impacchettamento atomico in 3D io i rappresentazioi si possono estrapolare le strutture esagonale compatta e cubica a facce centrali. Per ogni

Comportamento Meccanico dei Materiali

I materiali hanno diverse nature pertanto si distingue in continui se non ho presenza di buchi o spazi vuoti omogenei se tutti i suoi punti hanno le stesse proprietà e isotropi se le proprietà sono uguali in tutte le direzioni. Nello studio dei materiali si fa riferimento alla scala macroscopica (studio del componente) o microscopica (industri della microstruttura fino agli atomi ma non mi grandi) se ad esempio in una scala macroscopica individuo un difetto punuale in quella microscopica individuo in difetto direzione che si traduce in una cricca in quella macroscopica. I principali fattori che determinano il comportamento meccanico sono la composizione, tipo di legame microstruttura, processi di lavorazione e le modalità di esercizio.

• Selezione dei materiali nella progettazione

La scelta del materiale in fase di progetto risestre in importanza notevole ed avendo molti materiali a disposizione si deve capire come sceglierli. Tra i molti materiali usuale quello tradizionalmente applicato è semplice e sicuro ma non può favorisce innovazione i materiali sono raggruppati in famiglia al fine di organizzaroli in base alle proprietà e processi di utilizzazione abbiamo: metalli ceramici compositi e polimeri. Le proprietà sono facili da poter applicare a queste si distinguono proprietà meccaniche termiche fisiche chimiche elettriche ecc. Nella progettazione devo inizialmente definire la funzione del mio ipotetico componente e quindi le forme che dovrà avere conseguentemente seleziono un materiale che possa esser processato in modo da ottenere quelle forme. Uno strumento utile è l'istogramma delle proprietà in cui in ascisa ho le 6 famiglie di materiali e in ordinata le proprietà che voglio massimizzare in scala logaritmica (in modo poiché ho valori molto diversi). All’interno dei diagrammi avrò tanti istogrammi uno per materiale. Posso ottenere molte più informazioni dal grafico rispetto una proprietà in funzione di un’altra utilizzando ad esempio le mappe di Ashby in cui all’interno ho degli insiemi contenenti le famiglie dei materiali o sottogruppi delle stesse. Ad esempio ho al grafico modulo di elasticità - densit