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Il corso ha lo scopo di illustrare il comportamento meccanico tipico dei materiali polimerici e dei materiali compositi. Il comportamento dei materiali polimerici sarà descritto sia in condizioni di bassi che di elevati livelli di deformazione, enfatizzando opportunamente i risvolti ingegneristici relativi alla peculiarità del comportamento di tali materiali.
- Comportamento a piccole deformazioni: viscoelasticità lineare; termoviscoelasticità; comportamento dinamico. - Teoria della elasticità della gomma - Comportamento a grandi deformazioni: snervamento; frattura e caratterizzazione del comportamento a frattura
Meccanica dei polimeri Introduzione Comportamento a piccole deformazioni Viscoelasticità lineare. Modelli analogici. Tempo di rilassamento e di ritardo. Spettro dei tempi di rilassamento e di ritardo. Termoviscoelasticità. Principio di equivalenza tempo-temperatura. Rilassamento di volume. Teoria del volume libero e della mobilità molecolare. Comportamento dinamico. Modulo conservativo e dissipativo. Modelli analogici. Comportamento a grandi deformazioni Snervamento. Snervamento a taglio. Snervamento per "crazing". Criteri di snervamento. Comportamento post-snervamento. Anelasticità e plasticità. Effetto della temperatura e della velocità di sollecitazione. Aspetti termodinamici. Frattura. Richiami di meccanica della frattura lineare elastica. Definizione del fattore di intensificazione degli sforzi e di tasso di rilascio dell'energia. Il comportamento a frattura dei polimeri in relazione alla loro natura viscoelastica. Processi tensocorrosivi (Stress-cracking). Applicazione della meccanica della frattura ai processi di fatica. Legge di Paris-Erdogan. Effetto della frequenza edella temperatura...Richiami di meccanica della frattura elasto-plastica. Approccio dell'integrale J. Approccio del Lavoro Essenziale di Frattura (EWF). Caratterizzazione del comportamento a frattura. Metodologie di prova basate sulla meccanica della frattura. Determinazione di Kc e Gc. Determinazione di Jc e di EWF. Prove a bassa e ad alta velocità di sollecitazione. .. Teoria della elasticità della gomma
Appunti di lezione N.G. McCrum, C.P. Buckley and C.B. Bucknall, Principles of Polymer Engineering (2nd ed.) (Oxford UniversityPress, 2002)
Lezioni ed esercitazioni pratiche.
Esame orale.