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Proprietà dei materiali meccaniche modulo elastico carico di snervamento resistenza a trazione durezza tenacità tenacità a frattura resistenza a fatica.

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Presentazione sul tema: "Proprietà dei materiali meccaniche modulo elastico carico di snervamento resistenza a trazione durezza tenacità tenacità a frattura resistenza a fatica."— Transcript della presentazione:

1 Proprietà dei materiali meccaniche modulo elastico carico di snervamento resistenza a trazione durezza tenacità tenacità a frattura resistenza a fatica resilienza modulo di creep tempo di rilassamento fisiche superficiali tribologiche produttive estetiche economiche

2 Sforzo: Rapporto tra la forza (F) applicata ad un corpo e la sezione (A) su cui essa agisce.

3 Stati semplici di sforzo trazione semplicecompressione semplice taglio semplice compressione uniforme

4 (1) trazione semplice e compressione semplice (2) taglio semplice (3) compressione uniforme

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8 Deformazione: risposta del materiale allo sforzo applicato

9 Stato di sforzo determinato da due forze applicate lungo la stessa direzione, uguali ed opposte. TRAZIONE: se il corpo tende ad allungarsi COMPRESSIONE: se il corpo tende ad accorciarsi 1. Trazione e compressione semplice

10 Consideriamo un corpo di sezione resistente A 0 e lunghezza l 0 sottoposta ad una forza F, che si allunga fino a raggiungere la lunghezza l : sforzo (nominale) = Sforzo nominale (  n ) sezione (iniziale) forza Unità di misura (sistema SI) forza Newton N sforzo Pascal (Pa) N/m 2 spesso... MPa MN/m 2 o N/mm 2

11 Consideriamo un corpo di sezione resistente A 0 e lunghezza l 0 sottoposta ad una forza F, che si allunga fino a raggiungere la lunghezza l, la risposta del materiale allo sforzo applicato è data da: deformazione (nominale) = Deformazione nominale (  n ) lunghezza (iniziale) lunghezza finale- lunghezza iniziale Unità di misura (sistema SI) adimensionale m/m mm/mm

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13 Comportamento elastico

14 Modulo elastico Misura della entità della deformazione elastica di un materiale in seguito all’applicazione di uno sforzo. Cosa è ?

15 Relazione sforzo-deformazione In campo elastico per piccole deformazioni, la deformazione è proporzionale allo sforzo applicato (legge di Hook). Il coefficiente di proporzionalità è il MODULO di YOUNG e misura la resistenza dei materiali alla deformazione elastica per stati di sforzo di trazione o compressione semplice.  = sforzo applicato (MPa)  = deformazione (adimensionle) Modulo di Young

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17 Valori del modulo di Young (E) La deformazione che un materiale subisce dipende dal tipo di materiale. metalli……. 70-230 GPa ceramici…… 10-400 GPa diamante….. 1000 GPa polimeri…… 2-8 GPa legno………. 10-30 GPa

18 Modulo di Poisson ( ) Unità di misura adimensionale Deformazione longitudinale Deformazione trasversale o laterale

19 l0l0 l A0A0 F F x z y

20 Valori del modulo di Poisson (  ) materiali metallici  = 0.3-0.35 materiali polimeri 0.4 <  < 0.5 elastomeri (o gomme)  = 0.5

21 2. Taglio Stato di sforzo determinato da una coppia di forze (S) che agisce su due superfici parallele di area A Sforzo di taglio= forza di taglio sezione Unità di misura (sistema SI) sforzo Pa N/m 2 sforzo MPa MN/m 2

22 Deformazione di taglio Il materiale soggetto ad uno sforzo di taglio si deforma spostando uno rispetto all’altro i due piani. Il rapporto tra lo spostamento a che si verifica tra due piani a distanza h è definita deformazione di taglio (  ).  (radianti) angolo di scostamento tra le due superfici (per angoli piccoli  Unità di misura (sistema SI) adimensionale m/m mm/mm

23 Relazione sforzo-deformazione  = G  In campo elastico per piccole deformazioni, la legge di Hook correla lo sforzo di taglio (  ) alla deformazione (  ) : Modulo elastico di taglio

24 (c) sollecitato a taglio (a) non sollecitato (b) sollecitato a trazione (c) sollecitato a taglio Variazione di volume

25 (a) trazione o compressione Per un generico provino di dimensioni iniziali X 0 Y 0 Z 0 Sviluppando e trascurando i termini infinitesimi del secondo ordine o superiori si ottiene:

26 coefficiente di Poisson zzzz

27 a c b d (b) taglio semplice Deformazione di taglio  aa’/ad, l’allungamento lungo db è equivalente alla contrazione lungo ac.

28 Relazione tra moduli e coefficiente di Poisson

29 Stati semplici di sforzo trazione semplicecompressione semplice taglio semplice compressione uniforme

30 3. Compressione uniforme Sforzo (P) Deformazione  Modulo elastico comprimibilità 

31 Il modulo elastico dipende dalla forza dei legami interatomici e dalla struttura del materiale. Modulo elastico Da cosa dipende ?

32 Le forze che tengono uniti gli atomi (legami interatomici) agiscono come piccole molle. La struttura è determinata dalla disposizione degli atomi e dal numero di legami per unità di volume.

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34 r0r0 rDrD r0r0 rDrD attrazione repulsione


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