45232 - ANALISI SPERIMENTALE DELLE TENSIONI LS

Contenuti

Cap.1 CONTRIBUTO DELLA ANALISI SPERIMENTALE ALL'EVOLUZIONE

DELLE STRUTTURE

PARTE I: L'ANALISI DELLE TENSIONI

Cap.2 ESTENSIMETRIA ELETTRICA

2.1 RICHIAMI DI ESTENSIMETRIA ELETTRICA

Materiali per estensimetri

Valori caratteristici della resistenza elettrica degli estensimetri

Il fattore dell'estensimetro e la sensibilità trasversale

Taratura dell'estensimetro

Errore dovuto alla sensibilità trasversale

Influenza di una variazione di temperatura

Estensimetri autocompensati

Rosette estensimetriche

I circuiti di misura

Il circuito potenziometrico

Misura di deformazioni variabili nel tempo

ll ponte di Wheatstone

Calibrazionedel ponte

Alimentazione del ponte

Collegamenti

2.2 ESEMPI DI APPLICAZIONI ALLA MECCANICA DELLE STRUTTURE

Cap.3:  I RIVESTIMENTI FRAGILI

3.1 RICHIAMI DEL METODO

Introduzione

Tensioni nel rivestimento

Relazione tra le tensioni nel caso di comportamento elastico

Fessurazioniprodotte da carichi rilassati

Le curve isoentatiche

Modifica della sensibilità mediante le tensioni residue

I rivestimenti fragili reperibili sul mercato

Lo scorrimento viscoso

3.2 ESEMPI DI APPLICAZIONI ALLA MECCANICA DELLE STRUTTURE

Cap. 4: FOTOELASTICITA'

4.1 RICHIAMI DEL METODO

Introduzione

Luce polarizzata

Intensità dela radiazione luminosal

Polarizzatore piano

Doppia rifrazione o birifrangenza

Trattamento della luce in un sistema ottico

Trattamento della luce con polarizzatore più lamina birifrangente

Teoria della fotoelasticità

Disposizione degli elementi ottici in un polariscopio

Modello caricato in un polariscopiopiano ad assi incrociati

Modello caricato in un polariscopiopiano ad assi paralleli

Modello caricato in un polariscopiocircolare ad assi incrociati

Modello caricato in un polariscopiocircolare ad assi paralleli

Determinazione delle isocromatiche

Il compensatore di Babinet-Soleil

Compensazione mediante lamine a quarto d'onda

Metodo di moltiplicazione delle frange

Determinazione delle curve isocline

Punti isotropi e punti singolari

La costruzione delle curve isostatiche

La separazione delle tensioni principali

Metodi sperimentali

Materiali per modelli fotoelastici

Effetti di bordo

Capacità di congelare tensioni

Taratura del modello fotoelastico

Fotoelasticitàtridimensionale

La preparazione della forma

La scelta dei carichi

La determinazione dei parametri della tensione

Stati di tensione alla superficie del modello

La determinazione dello stato di tensione in punti interni

Misura del fattore dell'intensità degli sforzi con il metodo fotoelastico

Fotoelasticitàa riflessione

Il polariscopioa riflessione

Misura delle deformazioni principali delle deformazioni

La misura delle deformazioni nella struttura

Conclusioni

4.2 ESEMPI DI APPLICAZIONI ALLA MECCANICA DELLE STRUTTURE

Le discontinuità geometriche

Stato di tensione in prossimità dell'apice di difetti

Stato di tensione in una cremagliera e in una cinghia dentata

Stato di tensione nei recipienti a pressione

Stato di tensione nelle teste delle espansioni polari negli alternatori

Stato di tensione in un anello caricato in tre punti

Stato di tensione dovuto all'urto

Applicazione della fotoelasticitàa riflessione in biomecanicac

Stato di tensione nel contatto Hertziano

Cap. 5. INTERFEROMETRIA OLOGRAFICA

5.1 RICHIAMI DEL METODO

Introduzione

5.2 ESEMPI DI APPLICAZIONI ALLA MECCANICA DELLE STRUTTURE

Misura di spostamenti in fessure circolari interagenti

Misura di meati nell'acoppiamento biella manovella

PARTE II: LA MECCANICA DEI MATERIALI

Cap. 6: EFFETTO DELLE SOLLECITAZIONI SUL COMPORTAMENTO DEL MATERIALE NEL CASO STATICO

6.1 RICHIAMI DEI PRINCIPALI MECCANISMI FISICIIntroduzioneIl legame tra le tensioni e le deformazioniFenomenologia delle superfici nel caso di frattura mistaCenni di teoria fisica della tensione di rottura.Comportamento a frattura

6.2 APPLICAZIONI ALLA MECCANICA DELLE STRUTTURERichiami sui fattori di concentrazione delle tensioniTensione imposta e deformazione impostaLa formula approssimata dovuta a NeuberIl fattore di effetto di intaglioCausa della riduzione del fattore di effetto di intaglio rispetto al fattore di concentrazione delle tensioni Coefficiente di supporto e sensibilità all'intaglioIl valore medio delle tensioni e delle deformazioniInfluenza del valore medio delle tensioni sulla fatica uniassialeAspetti microscopici Propagazione della cricca di faticaAspetti macroscopici delle superfici di frattura

Cap. 7: EFFETTO DELLE SOLLECITAZIONI SUL COMPORTAMENTO DEL MATERIALE NEL CASO DI TENSIONI LOCALI VARIABILI

(Fenomenologia della fatica ad alto numero di cicli)

7.1 RICHIAMI DEI PRINCIPALI MECCANISMI FISICI

Introduzione

Influenza delle tensioni

Schema della machina di prova a flessione rotantec

La prova a flessione alterna in un piano assegnato

La prova a trazione/compressione

La curva di Wöhler

La curva in coordinate semilogaritmiche e doppio logaritmiche

7.2 APPLICAZIONI ALLA MECCANICA DELLE STRUTTURE

Cap.8: EFFETTO DELLE SOLLECITAZIONI SUL COMPORTAMENTO DEL

MATERIALE NEL CASO DI DEFORMAZIONI LOCALI VARIABILI

(Fenomenologia della fatica oligociclica)

8.1 RICHIAMI DEI PRINCIPALI MECCANISMI FISICI

1.Introduzione

2.Legame tra le tensioni e le deformazioni

Prova ripetuta a tensione imposta e a deformazione imposta

Simulazione del comportamento ciclico del materiale in campo elastoplastico

3.Simulazione dei fattori di concentrazione

4.Simulazione del comportamento a fatica del materiale

5.La fatica per carichi di ampieza variabilez

8.2 APPLICAZIONI ALLA MECCANICA DELLE STRUTTURE

Cap. 9: ASPETTI SPERIMENTALI DELLA MECCANICA DELLA FRATTURA (Fenomenologia della frattura lineare elastica)

9.1 RICHIAMI DEI PRINCIPALI MECCANISMI FISICI

Introduzione

1.La Meccanica della frattura lineare elastica

2.Modi di frattura

3.Stato piano di tensione e stato piano di deformazione

4.Il fattore di intensità degli sforzi

5.L'effetto di limitate plasticizzazioni all'apice del difetto

6.La rottura fragile

7.Influenza della temperatura

8.La propagazione stabile del difetto

9.Valori sperimentali della tenacità a frattura

9.2 ESEMPI DI APPLICAZIONI ALLA MECCANICA DELLE STRUTTURE

Testi/Bibliografia

Dispense del corso predisposte dal Prof. Freddi ed editate dal Prof. Cristofolini
Inoltre:

Dally & Riley: Experimental Stress Analysis . J. Wiley

Handbook on Experimental Mechanics. Ed. by A. S. Kobayashi Second Edition SEM 1993

Metodi didattici

1. Gli studenti sono divisi in gruppi di lavoro che devono seguire le esercitazioni organizzate presso il Laboratorio del Dipartimento in Via Terracini, 24.
2. Ogni settimana gli studenti devono attivamente partecipare ad un esperimento che viene ripetuto quattro volte per consentire una fruizione corretta da parte di ogni studente.
3. La conduzione dell'esperimento è obbligatoria per ogni studente che deve preparare un elaborato che raccoglie  i punti salienti e i risultati di ciascun esperimento.
4. 
   

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Consiste in una prova scritta con tre domande:

1. una domanda sulla teoria della sperimentazione.
2. una domanda sulla meccanica dei materiali
3. un disegno a mano libera su una semplice attrezzatura di laboratorio.

Segue l'orale con la discussione dell'elaborato e l'approfondimento di altri contenuti.

Sono graditi e stimolati contributi liberi (Tesine o altro) , inerenti la disciplina.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Luca Cristofolini