Conoscenze dei fenomeni di trasporto e della meccanica dei solidi

Il corso si propone di fornire conoscenze sulle  proprietà fisico-meccaniche e le tecnologie di fabbricazione dei materiali anisotropi. Il focus sarà soprattutto sui materiali compositi fibrorinforzati. L'approccio prevede la progettazione e il dimensionamento di semplici elementi strutturali

Conoscenza e comprensione:

Il corso fornisce le basi della conoscenza per comprendere e risolvere problemi connessi alla fabbricazione e progettazione di componenti in materiale composito 

Applicare conoscenza e comprensione

Lo studente sarà in grado di risolvere bilanci di energia, applicati alla lavorazione dei materiali, utilizzando soluzioni approssimate o metodi numerici. Viene presentato un approccio multidisciplinare che tiene conto degli aspetti chimici, della scienza dei materiali e della meccanica dei solidi anisotropi

Formulare giudizi

Vengono presentati metodi di analisi adimensionale e approssimati al fine di promuovere le capacità di giudizio e valutazione degli studenti. Lo studente deve essere in grado di comprendere cosa può essere trascurato nella soluzione di problemi complessi che coinvolgono la soluzione di equazioni di bilancio

Comunicazione

Il corso promuove lo sviluppo delle seguenti abilità dello studente: capacità di esporre in termini precisi e formali un modello astratto di problemi concreti, individuandone le caratteristiche salienti e scartando le caratteristiche non essenziali; capacità di descrivere e analizzare una soluzione ottimizzata  per il problema in esame.

Capacità di apprendimento

Viene promosso l'apprendimento autonomo grazie all'utilizzo di: libri e slides, l'uso metodi numerici, l'assegnazione di un homework  da risolvere in gruppi di due

Lezioni frontali, esercitazioni con un software di analisi, calcolo e progettazione dei laminati

Colloquio dopo la discussione di un homework sulla progettazione e analisi di un elemento strutturale in materiale composito

Le date di esame sono disponibili al link ing.unisalento.it. L'esame consiste nella discussione di un tema d'anno ed un colloquio

Introduzione

Fibre polimeriche

Fibre di rinforzo per compositi

 

Meccanica dei materiali compositi: Micromeccanica

Richiami sulle relazioni sforzo-deformazione per materiali isotropi e anisotropi

Interazione fibra-matrice e interfacce

 Calcolo delle proprietà elastiche di una lamina unidirezionale

Resistenza di una lamina

Meccanica dei materiali compositi: Macromeccanica

Relazione sforzo-deformazione per una lamina anisotropa

Teoria della laminazione

 Rigidezza di un laminato

Criteri di resistenza per una lamina

Criteri di resistenza per laminati

Analisi dei laminati con Kolibri

 

Matrici per materiali compositi:

       - matrici termoindurenti: chimica, reattività e proprietà

       - matrici termoindurenti: epossidiche e acriliche

       - matrici termoplastiche: PEEK

 

Tecnologie di fabbricazione di compositi a matrice termoindurente:

Laminazione in autoclave

Simulazione di processo: Bilancio di energia con reazione chimica

Modellazione matematica dei processi di fabbricazione dei compositi

Cinetica delle reazioni di polimerizzazione radicalica e a stadi

Chemoreologia delle matrici termoindurenti

Tecnologie di resin infusion

Tecnologie di fabbricazione di compositi a matrice termoplastica

P.K. Mallick “Fiber-Reinforced Composites: Materials, Manufacturing, and Design”

Slides fornite dalla docente