- AA. VV., Le prove non distruttive, Associazione Italiana di Metallurgia.
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Obiettivi Formativi
- Acquisire le basi teoriche e pratiche dei controlli non distruttivi e delle prove sui materiali.
- Capacità di ottenere, per via sperimentale o bibliografica, dati sui materiali utili per la progettazione e la verifica.
- Acquisire familiarità con le normative relative ai controlli non distruttivi e alle prove sui materiali.
- Capacità di organizzare una attività di controllo non distruttivo e descriverla correttamente.
- Capacità di elaborare i dati di provenienti attività sperimentali sul comportamento meccanico dei materiali.
CA1: La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per identificare problemi e formulare soluzioni, nell’ambito dell’ingegneria meccanica, per impostare, progettare, realizzare e verificare, sistemi ed apparati anche di elevata complessità funzionale, tenendo conto di implicazioni relative agli aspetti ambientali, economici ed etici, il tutto attraverso l’uso di metodi consolidati.
CA5: La capacità approfondita di scegliere e utilizzare attrezzature, strumenti, procedure e metodi appropriati, conoscendone i limiti e le potenzialità; in particolare la capacità di condurre esperimenti anche complessi, gestire ed impiegare strumentazione e software avanzati, con capacità di analisi adeguata.
CA6: La capacità di identificare, localizzare e ottenere dati e informazioni necessari alla valutazione.
CA7: La capacità di definire, progettare e condurre le indagini utili alla comprensione dei problemi, attraverso l’uso di modelli e tecniche sia teorici che sperimentali.
CA12: La capacità adeguata di comprensione delle fonti in lingua inglese.
CC2: La conoscenza approfondita degli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base ed essere capaci di utilizzare tale conoscenza per interpretare e descrivere i problemi dell'ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare.
CC3: La conoscenza e l’utilizzo di strumenti scientifici (informatici e di altra natura) specifici per il settore della progettazione nell’ambito proprio dell’ingegneria meccanica
CC5: La conoscenza dei materiali e dei loro comportamenti nelle varie condizioni di carico riscontrabili nella pratica progettuale. I metodi per la caratterizzazione del comportamento dei materiali.
Prerequisiti
- Nozioni di base di fisica
- Nozioni di base di meccanica dei continui
- Nozioni di base della meccanica sperimentale e delle misure meccaniche.
Metodi Didattici
Lezioni frontali e attività di laboratorio (guidate e autonome).
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale, con discussione sull'attività di laboratorio. Si verificherà in particolare:
- la conoscenza delle varie tecniche di controllo non distruttivo;
- la conoscenza delle principali prove di caratterizzazione dei materiali.
- la capacità di scegliere la tecnica più adatta nei vari casi; la capacità di valutare il grado di incertezza.
_ il raggiungimento degli obiettivi CA1, CA5, CA6, CA7, CA12, CC2, CC3 e CC5.
Programma del corso
a) Failure analysis, metodologia generale ed applicazioni.
b) I controlli non distruttivi per valutare l'integrità strutturale. Definizioni principali.
Danno, danneggiamento, irreversibilità di un processo tempo dipendente; difetto come variabile di controllo nella valutazione dell'integrità di una struttura danneggiata.
Controlli non distruttivi e difettosità di una struttura, ispezione come processo decisionale; procedura delle ispezioni: detection, location, sizing; A/R (accettabilità, rigetto).
c) Controlli non distruttivi (metodi, tecniche, procedure).
- Liquidi penetranti (principi, tecniche, procedure, attendibilità).
- Magnetoscopia (principi, tecniche, procedure, attendibilità).
- Radiografia (principi, tecniche, procedure, attendibilità).
- Controlli con ultrasuoni: onde ultrasonore e loro propagazione; tipi di trasduttori, modi di vibrare, velocità, attraversamento di interfacce, impedenza acustica, legge di Snell, attenuazione; misure di spessore - Valutazione della difettosità di una struttura – detection, location, sizing – normative. La tecnica ultrasonora; strumentazione, valutazione della velocità di propagazione. Valutazione della difettosità di una struttura (detection, location, sizing), calibrazione per sonde a incidenza normale e angolata. Metodo del –6dB drop; curve AVG e curve DAC: determinazione e modo d'uso.
- Cenni all'origine e alla valutazione delle tensioni residue.
d) Caratterizzazione di un materiale: materiale lineare elastico: prova di trazione; normative; provini e macchina di prova; esecuzione di prove di trazione su provini in acciaio ed in lega di alluminio; acquisizione dei risultati e loro elaborazione; valutazione tensione di snervamento, di rottura, modulo di Young e coefficiente di Poisson. Cenni sulla misura delle tensioni; metodo fotoelastico, metodo estensimetrico.
e) Esercitazione sulla valutazione della vita a fatica di un componente meccanico: differenti procedure con l'uso di dati da letteratura, le normative o prove di fatica. Conteggio dei cicli.
f) Cenni alla valutazione sperimentale degli sforzi; cenno ai metodi storici (fotoelasticità, moirè, ect); analisi estensimetrica degli sforzi.
g) Laboratorio: Attività guidata a scelta, svolta da gruppi di studenti.
1) Ispezione di un componente con ultrasuoni:
- Misura della velocità di trasmissione degli ultrasuoni.
- Misura di spessore in una struttura.
- Ispezione di un componente metallico: localizzazione e dimensionamento del difetto.
2) Strumentazione di un semplice componente meccanico o trasduttore mediante estensimetri.