Simulazione Esercizi di scienze tecnologie dei materiali PDF

Preview

Summary

Simulazione degli esercizi pratici di scienze e tecnologie dei materiali meccanici...

Description

1,5 punto 1) Un carico di trazione viene applicato ad una barra cilindrica di alluminio di diametro 15 mm. Determinare il carico (in Newton) necessario per produrre una variazione del diametro di 3 micron, in campo elastico. (Poisson = 0.34, E=100 GPa)

1,5 punto 2) Si consideri un materiale composito avente matrice ignota rinforzata con fibre lunghe unidirezionali di vetro, che costituiscono il 30% in volume del composito stesso. Sapendo che i moduli elastici del composito (misurato nella stessa direzione delle fibre) e delle fibre sono, rispettivamente, pari a 42 GPa e 75 GPa, Calcolare il modulo elastico della matrice.

1,5 punto 3) Determinare la variazione di lunghezza, assoluta e in percentuale, di una barra di rame a sezione circolare del diametro d= 10 mm e di lunghezza 4 m, per una variazione di temperatura pari a 50°C. Assumere il coefficiente di dilatazione del rame pari a 16,5 x 10-6 °C-1.

3,5 punti 4) Una lega Cu Be ha carico di snervamento pari a 500 MPa e modulo elastico 120 GPa. Calcolare: a) La forza massima che può essere applicata in trazione su un campione cilindrico di diametro 2 cm, senza avere deformazione permanente b) La lunghezza massima alla quale può essere allungato a trazione in campo elastico un campione di lunghezza iniziale di 100 mm c) La tensione che si sviluppa in una barra vincolata scaldata da 25 a 90 °C sapendo che il coefficiente di dilatazione termica della lega è pari a 17 *10-6 K-1

3,5 punti 5) Riferendosi alla figura seguente, che riporta la curva sforzo-deformazione per 3 diversi materiali (A, B, C) , rispondere alle seguenti domande: a)

Quale materiale possiede il modulo di elasticità più basso e qual è il suo valore?

b)

Quale materiale ha maggiore tenacità? Giustificare l’affermazione

c) Alla fine della prova di trazione da cui sono stati tratti i grafici, se si rimettessero in contatto le due parti in cui si è rotto il provino in seguito alla prova, quale campione risulterebbe più corto (si assuma che i 3 provini dei tre materiali diversi abbiano la stessa lunghezza iniziale) ? d) Si deve produrre una barra di sezione circolare (lunghezza 15 cm e diametro 5 mm); tale barra deve essere in grado di sopportare uno stress di trazione pari a 230 MPa senza deformarsi plasticamente. i. Quale/quali materiale/i tra A, B e C può/possono essere utilizzato/i? ii. Quale tra i materiali indicati nella risposta precedente produrrà il minore allungamento applicando uno sforzo di 230MPa? Perché? iii. Per il materiale scelto nella risposta ii., quale forza di trazione provocherebbe la rottura della barra?

3 punti 6) Dato il seguente diagramma di stato, per una composizione pari al 70% B, alle temperature di 300°C, calcolare: a. la varianza e quali fasi sono presenti c. la percentuale relativa delle fasi A che temperatura si avrà la prima formazione di liquido per una lega col 20% di B?

3 punti 7) Dato il diagramma di stato Ti-Cu, si prenda una lega di composizione 20% wt Cu e si calcoli: •

quali fasi sono presenti, la loro composizione e la percentuale relativa a 1500°C

•

quali fasi sono presenti, la loro composizione e la percentuale relativa a 900°C

Qual è la temperatura di fusione del Titanio?

3 punti 8) Dato il diagramma Cu-Ag (Figura) considerare una lega con il 80%wt di Ag: a) Quale è il primo solido che si forma per raffreddamento e quale è la sua composizione? b) Quali fasi sono presenti all’inizio della trasformazione eutettica e quali sono le loro quantità relative? c) Quali fasi sono presenti alla fine della trasformazione eutettica e quali sono le loro quantità relative?...