Esercizi Lezione 12
I materiali compositi
I materiali compositi
Facendo riferimento alla figura di sotto ordinare in ordine decrescente i rinforzi per tenacità:
fibra di vetro,
fibra di kevlar,
fibra di carbonio
Facendo riferimento alla figura di sotto ordinare in ordine decrescente i rinforzi per rigidità:
fibra di vetro,
fibra di kevlar,
fibra di carbonio
Una fibra acrilica ha densità 1,18g/cm3 e diametro 18micron. Calcolare il titolo in Decitex.
Una fibra di nylon ha densità 1,14g/cm3, è misura ed ha un titolo pari a 3,3 Decitex. Calcolare il diametro della fibra .
Indicare quali delle seguenti proprietà di un materiale composito possono ritenersi additive:
densità
calore specifico
temperatura di fusione
Ordinare in sequenza i trattamenti che si eseguono nella produzione dei filati :
Cardatura / filatura / binatura / tintura
Cardatura / binatura / filatura / tintura
Cardatura / tintura/binatura / filatura
Un composito a matrice epossidica rinforzato con fibre di carbonio continue ed allineate ha il 60% in volume di fibre (densità 1,850kg/m3, modulo 300GPa e resistenza 2,5GPa) ed il 40%di resina poliuretanica (densità 1,210kg/m3, modulo 4,1GPa, resistenza 120MPa).
Calcolare la rigidità, la rigidità specifica (MNm/Kg) la resistenza a trazione, la resistenza specifica (kNm/Kg) nella direzione longitudinale (fasi in parallelo) e nella direzione trasversale (fasi in serie).
Esercizio 12.9: Composito PMC, 1D
Un composito a matrice poliuretanica rinforzato con fibre di carbonio continue ed allineate ha il 55% in volume di fibre (densità 1,85g/cm3, modulo 300GPa e resistenza 2,5GPa) ed il 45%di resina poliuretanica (densità 1,08g/cm3, modulo 1,5GPa, resistenza 40MPa).
Calcolare la densità, quindi il modulo di elasticità, la resistenza a trazione nella direzione longitudinale (fasi in parallelo) e nella direzione trasversale (fasi in serie).
Calcolare il modulo di Young longitudinale (fasi in parallelo) di un poliestere rinforzato con il 40% di fibre di carbonio.
Calcolare il carico tensile massimo applicabile su una barra di tale composito
Dati:
Ef = 300GPa
Em = 6,9GPa
Resistenza a trazione fibra di carbonio 3500MPa
Resistenza del poliestere 50MPa
Un composito rinforzato con fibre di carbonio continue ed allineate ha il 50% in volume di fibre (modulo 400GPa e resistenza 5GPa) ed il 50%di resina poliestere (modulo 3,4GPa, resistenza 40MPa).
Calcolare il modulo di elasticità e la resistenza a massima nella direzione longitudinale (fasi in parallelo)
In un composito uno dimensionale a fibre lunghe a matrice duttile il carico è applicato in serie e parallelo alle fibre dire cosa è vero:
a) in serie modulo alto e alta resistenza
b) in parallelo alto modulo e alta resistenza
c) in serie bassa resistenza alta duttilità
d) in parallelo basso modulo alta resistenza
Calcolare il modulo di Young longitudinale (fasi in parallelo) di un poliestere rinforzato con il 50% di fibre di carbonio
Dati:
Ef = 72,4GPa
Em = 6,9GPa
Esercizio T12.1
Sono disponibili presso le ferramenta resine e tessuti (e TNT) in fibra di vetro. Procuratevi resina e fibra di vetro e provate a costruire un composito sandwich. Qui di sotto una introduzione alle categorie di anime per strutture sandwich.
Esercizio T12.2