Istituto Tecnico “G. P. Chironi” - NuoroIndirizzo Trasporti e Logistica – Costruzione del Mezzo Aereo

A.S.

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Prof. Giuliano Deledda

Appunti di Aeronautica Generale

TecnologiaCaratteristiche meccaniche dei materiali

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Introduzione

La progettazione di un elemento di una macchinapresuppone la conoscenza dettagliata del materiale e del suomodo di deformarsi nelle condizioni ambientali di esercizio.

Gli elementi strutturali durante il loro impiego sono soggetti astati di sollecitazione che determinano deformazioni. Sforzi edeformazioni possono essere quantificati in ogni punto dellastruttura.

In base a ciò è possibile stabilire il materiale più idoneo perl'elemento considerato considerata la possibilità di lavorare ilmateriale.

La conoscenza dei materiali è di fondamentale importanza siaper il progetto che per la manutenzione delle macchine.

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Materiali impiegati negli aerei (I)

Boeing 737.

Percentuali in peso: Alluminio: 81%;

Acciaio: 6%;

Titanio: 3%;

Materiali compositi: 3%;

Altri materiali: 7%.

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Materiali impiegati negli aerei (II)

Airbus A 380.

Percentuali in peso: Alluminio: 61%;

Acciaio e titanio: 10%;

Materiali compositi e GLARE:25%;

Altri materiali: 4%.

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Materiali impiegati negli aerei (III)

Lockheed Martin F-22 Raptor.

Percentuali in peso: Alluminio: 11%;

Acciaio: 5%;

Titanio: 33%;

Materiali compositi: 35%;

Altri materiali: 16%.

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Materiali impiegati negli aerei (IV)

McDonnell Douglas F-18Hornet.

Percentuali in peso: Alluminio: 51%;

Acciaio: 16%;

Titanio: 13%;

Materiali compositi: 9%;

Altri materiali: 11%.

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Materiali impiegati negli aerei (IV)

Sebbene con percentuali in peso variabili, si può osservareche i diversi tipi di velivoli (civili e militari) hanno in comunel'impiego dei seguenti materiali:

Alluminio;

Acciao;

Titanio;

Materiali compositi.

Almeno l'80% della massa delle strutture di questi aerei èrealizzata con gli stessi materiali.

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L'importanza dei materiali

I materiali giocano un ruolo cruciale nel progetto, lacostruzione, certificazione, l'esercizio, manutenzione epersino nella dismissione degli aeromobili.

I materiali hanno una grande influenza su tutti gli aspettiinerenti gli aeromobili, tra i quali:

Il costo;

Il consumo di combustibile;

Le prestazioni;

La manutenzione ed in particolare la riparazione;

La gestione della dismissione e in particolare il riciclo dei materiali.

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Comprendere i materiali aeronautici

Le proprietà dei materiali importanti per gli aeromobilicomprendono:

Proprietà fisiche (densità, ...);

Proprietà meccaniche (resistenza, ...);

Proprietà chimiche (corrosione, ...);

Proprietà termiche (conduttività termica, ...);

Proprietà elettriche (conduttività elettrica, ...).

Due sono le discipline interessate: La scienza dei materiali (composizione, struttura e loro influenza sulleproprietà);

La tecnologia dei materiali (impiego delle proprietà di un materiale inmodo da ottenere un componente idoneo al servizio).

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Comprendere i materiali aeronautici