ID:
36385
Tipo Insegnamento:
Opzionale
Durata (ore):
90
CFU:
9
SSD:
SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Url:
INGEGNERIA MECCANICA/PERCORSO COMUNE Anno: 3
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (24/02/2025 - 05/06/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
L'insegnamento si propone di fornire agli studenti e alle studentesse le conoscenze di base per l'analisi del comportamento meccanico dei materiali, tramite la correlazione delle loro proprietà macroscopiche a quelle microscopiche. Vengono anche descritte le metodologie per la misura di alcune proprietà meccaniche, tramite le quali sono affrontati problemi semplici di scelta dei materiali.
In particolare le principali conoscenze acquisite al termine del corso saranno:
acquisizione di proprietà di linguaggio e terminologia tecnica utile ad esprimersi e comprendere testi e tabelle di contenuto tecnico relative all’insegnamento impartito
conoscenza di base del comportamento meccanico dei materiali in relazione alla loro composizione, alla loro microstruttura e alla loro struttura cristallina o vetrosa
capacità di previsione della modifica delle prestazioni meccaniche al variare delle condizioni operative
per i materiali ceramici, comprensione delle interconnessioni fra metodo di produzione, microstruttura e proprietà
possibilità di indirizzare la scelta dei materiali per specifiche applicazioni
competenze atte ad incrementare la vita di servizio dei componenti.
In particolare le principali conoscenze acquisite al termine del corso saranno:
acquisizione di proprietà di linguaggio e terminologia tecnica utile ad esprimersi e comprendere testi e tabelle di contenuto tecnico relative all’insegnamento impartito
conoscenza di base del comportamento meccanico dei materiali in relazione alla loro composizione, alla loro microstruttura e alla loro struttura cristallina o vetrosa
capacità di previsione della modifica delle prestazioni meccaniche al variare delle condizioni operative
per i materiali ceramici, comprensione delle interconnessioni fra metodo di produzione, microstruttura e proprietà
possibilità di indirizzare la scelta dei materiali per specifiche applicazioni
competenze atte ad incrementare la vita di servizio dei componenti.
Prerequisiti
Conoscenza dei contenuti del corso di Fondamenti di Chimica e Materiali, per quanto attiene la natura e proprietà dei legami atomici, la struttura dello stato solido, i diagrammi di stato e i concetti di termodinamica elementare. Inoltre sono richieste la conoscenza del linguaggio matematico di base e la padronanza dei concetti di forza, lavoro, energia, pressione, densità, ecc.
Metodi didattici
Il corso è impartito attraverso lezioni frontali in presenza, miste (presenza/distanza) o a distanza, a seconda delle direttive dettate dall’emergenza COVID.
Per il corso è stata create una Google Classroom nella quale è disponibile il materiale didattico: slide delle lezione e videoregistrazioni delle lezioni.
Codice Classroom: iaurmx3
Link:
https://classroom.google.com/c/NTI5MzkwOTM5ODRa
Per il corso è stata create una Google Classroom nella quale è disponibile il materiale didattico: slide delle lezione e videoregistrazioni delle lezioni.
Codice Classroom: iaurmx3
Link:
https://classroom.google.com/c/NTI5MzkwOTM5ODRa
Verifica Apprendimento
Il fine delle prove d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento dei sopracitati degli obiettivi formativi.
Il raggiungimento degli obiettivi formativi viene verificato attraverso un esame scritto, che prevede una serie di domande teoriche (domande a risposta aperta) e la soluzione di uno o due semplici esercizi numerici (riguardante le proprietà meccaniche). Il voto di esame è formulato in base alla:
- Competenza sull’argomento studiato (50%)
- Correttezza nell’analisi numerica (20%)
- Proprietà e chiarezza di esposizione (30%)
PROVE PARZIALI:
Nel periodo di erogazione del corso viene data la possibilità di svolgere due prove parziali. Le due prove parziali consistono in una prova scritta con domande a risposta aperta ed uno o due esercizi. Il voto finale sarà calcolato come la media delle due prove parziali.
Il raggiungimento degli obiettivi formativi viene verificato attraverso un esame scritto, che prevede una serie di domande teoriche (domande a risposta aperta) e la soluzione di uno o due semplici esercizi numerici (riguardante le proprietà meccaniche). Il voto di esame è formulato in base alla:
- Competenza sull’argomento studiato (50%)
- Correttezza nell’analisi numerica (20%)
- Proprietà e chiarezza di esposizione (30%)
PROVE PARZIALI:
Nel periodo di erogazione del corso viene data la possibilità di svolgere due prove parziali. Le due prove parziali consistono in una prova scritta con domande a risposta aperta ed uno o due esercizi. Il voto finale sarà calcolato come la media delle due prove parziali.
Testi
- Appunti del docente
Per approfondimenti su specifici argomenti:
- R. W. Hertzberg, Deformation and fracture mechanics of engineering materials, John Wiley & Sons, Singapore, 1989.
- G.E. Dieter, Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill Book Company, Singapore, 1988.
- I. Amato, L. Montanaro, Lezioni dal corso di scienza e tecnologia dei materiali ceramici, Ed. Libreria Cortina, Torino, 1997.
- J. S. Reed, Principles of ceramics processing, J. Wiley & Sons, 1995.
- M.F. Ashby, Materials selection in mechanical design, Pergamon Press, Singapore, 1992.
Per approfondimenti su specifici argomenti:
- R. W. Hertzberg, Deformation and fracture mechanics of engineering materials, John Wiley & Sons, Singapore, 1989.
- G.E. Dieter, Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill Book Company, Singapore, 1988.
- I. Amato, L. Montanaro, Lezioni dal corso di scienza e tecnologia dei materiali ceramici, Ed. Libreria Cortina, Torino, 1997.
- J. S. Reed, Principles of ceramics processing, J. Wiley & Sons, 1995.
- M.F. Ashby, Materials selection in mechanical design, Pergamon Press, Singapore, 1992.
Contenuti
Proprietà elastiche. Dipendenza del modulo elastico dalle forze interatomiche. Proprietà anelastiche. Fenomeni che inducono comportamento anelastico in materiali di diversa natura. Coefficiente di perdita
Difetti nei solidi cristallini. Vacanze. Dislocazioni. Difetti di sovrapposizione. Bordi di grano. Meccanismi di incrudimento
Plasticità nei monocristalli. Sistemi di scorrimento. Legge di Schmid. Plasticità nei solidi policristallini. Relazione di Hall-Petch.
Influenza della temperatura e della velocità di deformazione sulle proprietà plastiche. Superplasticità. Frattura duttile e fragile.
Teoria di Griffith, Irwin, Orowan. Elementi di meccanica della frattura. Fattore di intensificazione degli sforzi. Forza generalizzata di propagazione della frattura. Curva R. Strategie per incrementare la tenacità nei materiali.
Fenomeni di scorrimento viscoso. Meccanismi di deformazione e meccanismi di frattura ad alta temperatura. Meccanismi di rinforzo nei materiali per alta temperatura.
Prove meccaniche: prova di trazione, prova di compressione, prova di torsione, prova di resilienza, misura del KIC, prova di scorrimento viscoso.
Introduzione ai materiali ceramici tradizionali. I vetri. Natura e struttura del vetro. Temperatura di transizione vetrosa. Ossidi formatori, modificatori e intermedi. Proprietà del vetro: viscosità, dilatazione termica, densità, rigidezza. Tempra termica e chimica. Ricottura. Introduzione ai materiali polimerici. Proprietà meccaniche. Grafico rigidezza vs. temperatura per polimeri amorfi e semicristallini. Introduzione ai materiali ceramici avanzati. Definizioni. Proprietà meccaniche.
Natura delle polveri ceramiche. Granulometria e proprietà fisiche fondamentali. Additivi di formatura e loro funzioni. Additivi di sinterizzazione
Granulazione delle polveri. Formatura per pressatura, colaggio, colaggio su nastro, estrusione, iniezione in stampi (3h)
Essiccazione e presinterizzazione. Sinterizzazione in fase solida, con fase liquida, per flusso viscoso. Pressatura a caldo. Evoluzione della porosità e crescita dei grani
Cenni sui principali ceramici ossidici, non ossidici e loro applicazioni. Tenacizzazione per trasformazione di fase.
Esercizi numerici.
Difetti nei solidi cristallini. Vacanze. Dislocazioni. Difetti di sovrapposizione. Bordi di grano. Meccanismi di incrudimento
Plasticità nei monocristalli. Sistemi di scorrimento. Legge di Schmid. Plasticità nei solidi policristallini. Relazione di Hall-Petch.
Influenza della temperatura e della velocità di deformazione sulle proprietà plastiche. Superplasticità. Frattura duttile e fragile.
Teoria di Griffith, Irwin, Orowan. Elementi di meccanica della frattura. Fattore di intensificazione degli sforzi. Forza generalizzata di propagazione della frattura. Curva R. Strategie per incrementare la tenacità nei materiali.
Fenomeni di scorrimento viscoso. Meccanismi di deformazione e meccanismi di frattura ad alta temperatura. Meccanismi di rinforzo nei materiali per alta temperatura.
Prove meccaniche: prova di trazione, prova di compressione, prova di torsione, prova di resilienza, misura del KIC, prova di scorrimento viscoso.
Introduzione ai materiali ceramici tradizionali. I vetri. Natura e struttura del vetro. Temperatura di transizione vetrosa. Ossidi formatori, modificatori e intermedi. Proprietà del vetro: viscosità, dilatazione termica, densità, rigidezza. Tempra termica e chimica. Ricottura. Introduzione ai materiali polimerici. Proprietà meccaniche. Grafico rigidezza vs. temperatura per polimeri amorfi e semicristallini. Introduzione ai materiali ceramici avanzati. Definizioni. Proprietà meccaniche.
Natura delle polveri ceramiche. Granulometria e proprietà fisiche fondamentali. Additivi di formatura e loro funzioni. Additivi di sinterizzazione
Granulazione delle polveri. Formatura per pressatura, colaggio, colaggio su nastro, estrusione, iniezione in stampi (3h)
Essiccazione e presinterizzazione. Sinterizzazione in fase solida, con fase liquida, per flusso viscoso. Pressatura a caldo. Evoluzione della porosità e crescita dei grani
Cenni sui principali ceramici ossidici, non ossidici e loro applicazioni. Tenacizzazione per trasformazione di fase.
Esercizi numerici.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Altre informazioni
Ricevimento: contattare la docente via email per eventuali domande e richieste di spiegazioni.
Corsi
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INGEGNERIA MECCANICA
Laurea
3 anni
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Persone
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