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PROGETTAZIONE STRUTTURALE CON MATERIALI INNOVATIVI

Attività formativa monodisciplinare

Scheda dell'insegnamento

Codice attività didattica:

A003641

Anno accademico di immatricolazione:

2018/2019

Anno accademico di erogazione:

2019/2020

Tipologia di insegnamento:

Caratterizzante

Afferenza:

Corso di Laurea Magistrale in INGEGNERIA PER L'INNOVAZIONE DEI MATERIALI E DEL PRODOTTO

Settore disciplinare:

PROGETTAZIONE MECCANICA E COSTRUZIONE DI MACCHINE (ING-IND/14)

Lingua:

Italiano

Crediti:

Anno di corso:

Docente e Collaboratori:

AVANZINI Andrea Responsabile

Ciclo:

Secondo Semestre

Ore di attivita' frontale:

Ore di studio individuale:

Prerequisiti:

Nozioni di base meccanica dei continui e costruzione di macchine

Obiettivi formativi

Formare gli studenti alla progettazione meccanica orientata all'ottimizzazione di componenti meccanici sfruttando le opportunità offerte da materiali innovativi ai fini di riduzione peso, risparmio energetico e riduzione delle emissioni ed ecosostenibilità. In particolare, il corso si propone di fornire agli studenti le nozioni necessarie per l'analisi e la progettazione strutturale di componenti meccanici realizzati in materiali innovativi (es. compositi, anche di origine naturale, sandwich) o mediante processi alternativi (es. Additive Manufacturing) a quelli tradizionali.

Contenuti

Il corso verte sulla progettazione di componenti per applicazioni strutturali con materiali innovativi (es. compositi fibrorinforzati, laminati, strutture sandwich, materiali per AM) con particolare riferimento al comportamento meccanico ed ai modelli costitutivi, ai metodi di calcolo analitici e numerici, ai criteri per la verifica di resistenza ed alle tecniche di giunzione.

Programma esteso

Introduzione alla progettazione con leghe leggere, ceramici, materiali polimerici e elastomerici: proprietà meccaniche e comportamento a fatica, modelli costitutivi per analisi FEM.
Compositi a fibra corta: Costituenti, direzionalità proprietà meccaniche; Legge Hooke generalizzata per continui anisotropi, comportamento a fatica.
Compositi laminati: Micromeccanica, macromeccanica e criteri resistenza lamina ortotropa; Teoria classica laminazione, Equazione ABBD, configurazioni e metodi di produzione dei laminati, verifica di resistenza, analisi termo-meccanica, stress interlaminari, costanti elastiche apparenti; Regole Progettazione laminati, esempi dimensionamento di elementi strutturali; Flessione travi e pannelli laminati; Fatica nei compositi; FEM e strumenti software per l'analisi di laminati compositi.
Progettazione per AM: Approcci progettuali, confronto proprietà, opportunità per l'ottimizzazione strutturale. Utilizzo di strutture cellulari nella progettazione (schiume metalliche, honeycomb, lattice; metodi omogeneizzazione.
Strutture Sandwich: costituenti e proprietà, modalità di cedimento, approcci progettuali
Giunzioni Adesive: classificazione e configurazioni, metodi analitici e numerici per lo studio dello stato di sforzo, approcci progettuali

Bibliografia consigliata

Lucidi del corso
Libri consigliati (per consultazione/approfondimenti):
Mechanics of composite materials 2nd Ed., Robert M. Jones, Taylor & Francis Philadelphia, PA, 1999, ISBN 1-56032-712-X
The handbook of sandwich construction / editor: D. Zenkert Warley, UK : Engineering Materials Advisory Services, c1997
Laser additive manufacturing : materials, design, technologies and applications / edited by Milan Brandt Amsterdam : Elsevier, 2017
P.M.Davoli, A.Bernasconi, M.Filippini, S.Foletti, Comportamento Meccanico dei Materiali, McGraw-Hill, 2005

Testi disponibili nel catalogo delle biblioteche

Ultimo aggiornamento 07/09/2020

Si invitano gli studenti a verificare sempre la corrispondenza tra la bibliografia consigliata e i testi disponibili

Mechanics of composite materials / Robert M. Jones. - 2. ed. - New York ; London : Taylor & Francis, c1999 Vedi nel catalogo
The *handbook of sandwich construction / Dan Zenkert - Warley, UK : Engineering Materials Advisory Services. c1997. Vedi nel catalogo
Laser additive manufacturing : materials, design, technologies and applications // Milan Brandt - Amsterdam : Elsevier. 2017. Vedi nel catalogo
Comportamento meccanico dei materiali // Piermaria Davoli - Milano : McGraw-Hill. [2005]. Vedi nel catalogo

Modalità di erogazione

Convenzionale

Metodi didattici

Il corso prevede lezioni teoriche in classe ed esercitazioni pratiche per lo sviluppo di fogli di calcolo, utilizzo di software specialistici ed introduzione all'analisi FEM.

Metodi di valutazione

Modalita' di verifica dell'apprendimento:

Interrogazione orale, con discussione di elaborati/progetto

Valutazione:

Voto Finale

Calendario attività didattiche

Data di inizio del periodo didattico:

Lunedì, 17 Febbraio, 2020

Data di fine del periodo didattico:

Venerdì, 5 Giugno, 2020

Altre informazioni

Nessuna