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COSTRUZIONE DI MACCHINE (codice 30341)

Curriculum: Progettazione meccanica del corso di Ingegneria Meccanica
Programmazione per l'A.A.: 2020/2021

Appelli d'esame: Calendario - Prenotazioni
Orari del corso di Ingegneria Meccanica: apri


Crediti Formativi Universitari (CFU): 9,00
Settore Scientifico Disciplinare (SSD): ING-IND/14
Ambito disciplinare: Ingegneria meccanica
Attività: Attività formative caratterizzanti (B)
Ore aula: 42
Ore laboratorio:15
Ore esercitazioni: 15
Canale: NESSUNA CANALIZZAZIONE

Obiettivi:
L’insegnamento intende fornire le basi per l'elaborazione di specifiche di progetto sulla base dei cedimenti attesi nelle condizioni di esercizio, per effettuare un calcolo di previsione di vita a termine, per pianificare la campagna di prove per la caratterizzazione dei materiali.

Risultati di apprendimento attesi
B. Riconosce i meccanismi elementari responsabili della frattura nei metalli e leghe. Indica i parametri che controllano i processi di rottura (es. sforzo di apertura nel caso di frattura fragile, temperatura nel caso di creep)
M. Dimensiona un componente a geometria semplice (piastra, asta, tubazione e serbatori) rispetto alle specifiche di progetto assegnate
A. Dimensiona un componente in presenza di sollecitazione multiassiale e azioni combinate di carico/temperatura/tempo

B= basso
M=Medio
A= Alto

Programma:
CONTENUTI
Introduzione su i meccanismi di rottura nei metalli e nelle leghe. Fatica ad alto numero di cicli: richiami, fatica random e multi assiale, spettri di carico e criteri cumulativi del danno. Fatica a basso numero di cicli: meccanismo, comportamento ciclico dei materiali, gardening, softening, ratcheting, curva stabilizzata, diagrammi di durata, criterio di Neuber per i componenti intagliati, effetto tensione media deformazione media. Frattura fragile: meccanismo di cedimento per clivaggio, meccanica della frattura lineare elastica, approccio energetico ed approccio su base sforzo, effetti di bordo, K dominanza, dimensionamento di componenti difettati, meccanica della frattura elasto-plastica, campo di HRR, integrale J, J-dominanza, curva di resistenza, modulo di tearing, criterio di CTOD. Fatica in componenti difettati: legge di Paris. Progettazione ad elevata temperatura: creep, meccanismi, diagrammi di Ashby, fenomenologia, modelli semiempirici e modelli fisici su base dislocazionale. Metodo di accelerazione meccanica e termica per prove a durata ridotta, parametro di Larson-Miller, creep in regime multiassiale di sforzo. Fatica ad elevata temperatura: interazione creep e fatica, metodo del total strain range partitioning. Componenti meccanici: stati di sollecitazione in solidi assialsimmetrici, dischi e serbatoi in pressione, accoppiamento fondo mantello, dimensionamento di dischi ed alberi in rapida rotazione, dimensionamento di serbatoi in pressione ad elevata temperatura.

CONOSCENZE: Conoscenza dei principali modi di cedimento dei materiali, dei meccanismi e delle relazioni per la stima della vita in servizio. Conoscenze per la determinazione dello stato si sollecitazione in geometrie semplici.
ABILITA': capacita di stimare il livello di integrità strutturale di un componente meccanico.

Testi:
J.A. Collins, Failure of materials in mechanical design, 2a Edizione, ISBN-13:9780471558910
Gugliotta A., Introduzione alla meccanica della frattura, Levrotto e Bella, 2002, ISBN: 8882180867
Note del corso disponibili online (www.cdmunicas.it)
Codice Classroom: https://sites.google.com/unicas.it/codici-20-21


COSTRUZIONE DI MACCHINE (codice 30341)

Curriculum: Energia e ambiente del corso di Ingegneria Meccanica
Programmazione per l'A.A.: 2020/2021

Appelli d'esame: Calendario - Prenotazioni
Orari del corso di Ingegneria Meccanica: apri


Crediti Formativi Universitari (CFU): 9,00
Settore Scientifico Disciplinare (SSD): ING-IND/14
Ambito disciplinare: Ingegneria meccanica
Attività: Attività formative caratterizzanti (B)
Ore aula: 42
Ore laboratorio:15
Ore esercitazioni: 15
Canale: NESSUNA CANALIZZAZIONE
  • Docente: BONORA NICOLA Scheda informativa del docente BONORA
  • Docente: SALERA SANDRO Scheda informativa del docente Salera

Obiettivi:
L’insegnamento intende fornire le basi per l'elaborazione di specifiche di progetto sulla base dei cedimenti attesi nelle condizioni di esercizio, per effettuare un calcolo di previsione di vita a termine, per pianificare la campagna di prove per la caratterizzazione dei materiali.

Risultati di apprendimento attesi
B. Riconosce i meccanismi elementari responsabili della frattura nei metalli e leghe. Indica i parametri che controllano i processi di rottura (es. sforzo di apertura nel caso di frattura fragile, temperatura nel caso di creep)
M. Dimensiona un componente a geometria semplice (piastra, asta, tubazione e serbatori) rispetto alle specifiche di progetto assegnate
A. Dimensiona un componente in presenza di sollecitazione multiassiale e azioni combinate di carico/temperatura/tempo

B= basso
M=Medio
A= Alto

Programma:
CONTENUTI
Introduzione su i meccanismi di rottura nei metalli e nelle leghe. Fatica ad alto numero di cicli: richiami, fatica random e multi assiale, spettri di carico e criteri cumulativi del danno. Fatica a basso numero di cicli: meccanismo, comportamento ciclico dei materiali, gardening, softening, ratcheting, curva stabilizzata, diagrammi di durata, criterio di Neuber per i componenti intagliati, effetto tensione media deformazione media. Frattura fragile: meccanismo di cedimento per clivaggio, meccanica della frattura lineare elastica, approccio energetico ed approccio su base sforzo, effetti di bordo, K dominanza, dimensionamento di componenti difettati, meccanica della frattura elasto-plastica, campo di HRR, integrale J, J-dominanza, curva di resistenza, modulo di tearing, criterio di CTOD. Fatica in componenti difettati: legge di Paris. Progettazione ad elevata temperatura: creep, meccanismi, diagrammi di Ashby, fenomenologia, modelli semiempirici e modelli fisici su base dislocazionale. Metodo di accelerazione meccanica e termica per prove a durata ridotta, parametro di Larson-Miller, creep in regime multiassiale di sforzo. Fatica ad elevata temperatura: interazione creep e fatica, metodo del total strain range partitioning. Componenti meccanici: stati di sollecitazione in solidi assialsimmetrici, dischi e serbatoi in pressione, accoppiamento fondo mantello, dimensionamento di dischi ed alberi in rapida rotazione, dimensionamento di serbatoi in pressione ad elevata temperatura.

CONOSCENZE: Conoscenza dei principali modi di cedimento dei materiali, dei meccanismi e delle relazioni per la stima della vita in servizio. Conoscenze per la determinazione dello stato si sollecitazione in geometrie semplici.
ABILITA': capacita di stimare il livello di integrità strutturale di un componente meccanico.

Testi:
J.A. Collins, Failure of materials in mechanical design, 2a Edizione, ISBN-13:9780471558910
Gugliotta A., Introduzione alla meccanica della frattura, Levrotto e Bella, 2002, ISBN: 8882180867
Note del corso disponibili online (www.cdmunicas.it)
Codice Classroom: https://sites.google.com/unicas.it/codici-20-21