Comportamento meccanico dei materiali per impieghi ad elevata temperatura: creep e danno

MEC01

Docenti

Prof. Nicola BONORA, Università di CASSINO 
Ing. Luca ESPOSITO, Università di CASSINO

Descrizione introduttiva

Il corso intende presentare nella forma più sistematica, completa ed aggiornata la fenomenologia dello scorrimento viscoso (CREEP), le metodologie per la progettazione ad elevata temperatura, le tecniche di modellazione e calcolo computazionale. Il corso è costruito sulla formula del modulo completo che prevede il trasferimento di un bagaglio completo d’informazioni, portando i discenti in una condizione di conoscenza operativa della materia, pur nella ristrettezza del tempo.

Contenuti

Il corso è articolato in tre parti distinte: nella prima parte vengono presentati gli aspetti microstrutturali inerenti il fenomeno del creep nei materiali tradizionali (metalli e leghe metalliche), sono discussi i diversi fattori di influenza e sono presentate e discusse le principali teorie relative ai meccanismi di deformazione (creep diffusivo, dislocazionale, Nabarro-Herring, Coble creep, diagramma di Ashby, etc.). Nella seconda parte sono presentati e discussi i modelli previsionali per la vita a creep (metodi di estrapolazione, parametri ingeneristici: Larson-Miller, diagrammi di Monkman-Gant, il codice di progettazione R5, etc.) in relazione alla natura del materiale: metalli puri, soluzioni solide, superleghe di nichel (policristalline e a cristallo singolo), polimeri (cenni). Nella terza parte vengono affrontate le questioni relative al creep in regime multiassiale di sforzo (effetto di intaglio, previsione di vita e sperimentazione), al processo di rottura a creep attraverso una disamina delle più recenti teorie di meccanica del danno per la previsione del comportamento in regime di creep terziario. Relativamente alla seconda e terza parte vengono affrontate inoltre le problematiche di implementazione numerica dei modelli nei codici agli elementi finti, la loro qualifica, l’identificazione dei parametri e sono presentati esempi di progettazione e calcolo numerico di componenti semplici.

Programma

Prima Giornata
9.00 Aspetti fenomenologici del creep
11.00 Coffee Break
11.15 Fattori di influenza della resistenza a creep
13.00 Pausa Pranzo
14.00 Meccanismi di deformazione
16.00 Coffee Break
16.15 Meccanismi di deformazione a creep e teorie
18.00 Fine del Corso

Seconda Giornata
9.00 Modelli previsionali della risposta a creep
11.00 Coffee Break
11.15 Creep nei metalli puri e nelle soluzioni solide
13.00 Pausa Pranzo
14.00 Creep nelle superleghe
16.00 Coffee Break
16.15 Creep nei polimeri
18.00 Fine del Corso

Terza Giornata
9.00 Rottura a Creep
11.00 Coffee Break
11.15 Cenni di Meccanica del danno
13.00 Pausa Pranzo
14.00 Modelli previsionali in regime terziario
16.00 Coffee Break
16.15 Esempi ed applicazioni
18.00 Fine del Corso

Destinatari

Progettisti di applicazioni ad elevata temperatura con richieste d’integrità strutturale.

Prerequisiti

Il modulo non necessità di prerequisiti specifici oltre alle conoscenze di base nel campo dell’ingegneria.

Materiale didattico

Ad ogni partecipante al corso sara' fornita la copia delle slides che saranno utilizzate durante le lezioni.