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 lo sviluppo di modelli di simulazione dei processi di fabbricazione e del 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 programma di analisi agli Elementi Finiti per la soluzione di equazioni differenziali

Colloquio dopo la discussione di un homework che potrà riguardare ottimizzazione di un problema complesso di scambio termico da risolvere con analisi FEM o 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

Materiali anisotropi polimerici:

-Fibre polimeriche

-Fibre di rinforzo per compositi

Materiali compositi

-Matrici termoindurenti: chimica, reattività e proprietà

-Tecnologie di fabbricazione di compositi a matrice termoindurente

-Modellazione matematica dei processi di fabbricazione dei compositi

-Cinetica delle reazioni di polimerizzazione a radicalica e a stadi

-Chemoreologia delle matrici termoindurenti

-Simulazione di processo: Bilancio di energia

-Simulazione di processo: equazione di Darcy e di continuità

Meccanica dei materiali compositi: Micromeccanica

-Relazione 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

Slides in *.ppt format disponibili al link https://formazioneonline.unisalento.it/

D. S. Burnett “Finite Element Analysis: From Concepts to Applications”

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