Tesi etd-02062008-230105 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
VILLANO, DOMENICO
URN
etd-02062008-230105
Titolo
Tecniche per l'acquisizione e l'elaborazione di misure di indentazione sferica
Dipartimento
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA MECCANICA
Relatori
Relatore Ing. De Micheli, Denis Mattia
Relatore Prof. Bertini, Leonardo
Relatore Prof. Beghini, Marco
Relatore Prof. Bertini, Leonardo
Relatore Prof. Beghini, Marco
Parole chiave
- Nessuna parola chiave trovata
Data inizio appello
27/02/2008
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
27/02/2048
Riassunto
Il presente lavoro di tesi rappresenta lo sviluppo del software di analisi del diaptometro, uno strumento per la caratterizzazione dei materiali mediante prova di indentazione sferica. La curva di indentazione carico−profondità (L−h) viene acquisita da un indentatore sferico strumentato e trasformata nella curva caratteristica del materiale tensione−deformazione (σ–ε) mediante un algoritmo di inversione. L’inversione della curva L−h avviene confrontando questa con un data−base (DB) di coefficienti derivanti dall’interpolazione polinomiale di curve di indentazione simulate con il metodo degli elementi finiti (FEM) sotto l’ipotesi di un comportamento plastico del materiale descrivibile con il modello di Hollomon.
È stata dapprima analizzata e migliorata la fase di interpolazione delle curve di indentazione simulate con il FEM, modificando le formule della regressione polinomiale. Successivamente, è stato affinato il metodo di confronto tra la curva acquisita ed il DB interpolato. Inoltre, per aumentare l’accuratezza del metodo nell’inversione della curva L−h, sono state studiate ed imposte le specifiche di un nuovo DB di curve di indentazione simulate con il FEM. Infine, l’algoritmo di inversione è stato modificato nella parte relativa al trattamento dei dati sperimentali di indentazione che vengono acquisiti. Seguono una serie di risconti tra le curve caratteristiche ricostruite dal diaptometro e quelle derivanti dalla prova di trazione.
Nell’ultima parte viene proposta un’integrazione dell’algoritmo di inversione per caratterizzare materiali dal comportamento plastico non rispondente al modello di Hollomon. Si mette a punto un’analisi progressiva della curva L−h, ricavando da questa una serie di sotto−curve ognuna delle quali viene confrontata con le curve di DB di coefficienti interpolanti variabili a seconda della lunghezza della singola sotto−curva in analisi. Da ultimo si delineano alcuni sviluppi futuri del lavoro svolto: da un lato si prospettano tecniche numeriche per l’ampliamento del DB di curve simulate con il FEM ad altre classi di materiali; dall’altro si prevede un metodo analitico per la riduzione della variabili dell’algoritmo di inversione.
È stata dapprima analizzata e migliorata la fase di interpolazione delle curve di indentazione simulate con il FEM, modificando le formule della regressione polinomiale. Successivamente, è stato affinato il metodo di confronto tra la curva acquisita ed il DB interpolato. Inoltre, per aumentare l’accuratezza del metodo nell’inversione della curva L−h, sono state studiate ed imposte le specifiche di un nuovo DB di curve di indentazione simulate con il FEM. Infine, l’algoritmo di inversione è stato modificato nella parte relativa al trattamento dei dati sperimentali di indentazione che vengono acquisiti. Seguono una serie di risconti tra le curve caratteristiche ricostruite dal diaptometro e quelle derivanti dalla prova di trazione.
Nell’ultima parte viene proposta un’integrazione dell’algoritmo di inversione per caratterizzare materiali dal comportamento plastico non rispondente al modello di Hollomon. Si mette a punto un’analisi progressiva della curva L−h, ricavando da questa una serie di sotto−curve ognuna delle quali viene confrontata con le curve di DB di coefficienti interpolanti variabili a seconda della lunghezza della singola sotto−curva in analisi. Da ultimo si delineano alcuni sviluppi futuri del lavoro svolto: da un lato si prospettano tecniche numeriche per l’ampliamento del DB di curve simulate con il FEM ad altre classi di materiali; dall’altro si prevede un metodo analitico per la riduzione della variabili dell’algoritmo di inversione.
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