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Strutture laminari composite attive in torsione per il sensing di campi magnetici statici

Combinando le proprietà di una struttura laminare eccitata in torsione dinamica dalla superficie (grazie a strutture piezoelettriche depositate su di essa tramite la tecnologia del film spesso) con quelle di un vetrometallo (un metallo amorfo) si è potuto realizzare un dispositivo sensorevettoriale in grado di rilevare campi magnetici statici anche di intensità molto ridotte (fino al decimo di micro Tesla).

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CAPITOLO 1 Torsione di strutture prismatiche laminari Lo studio sperimentale riportato nel presente lavoro comporta l’indagine di fenomeni al cui verificarsi concorre in modo imprescindibile un elemento prismatico laminare nella condizione di pura torsione dinamica. Ai fini della definizione del contesto teorico a cui riferire l’interpretazione dei risultati conseguiti, qui di seguito sono richiamati e trattati gli argomenti riguardanti la torsione statica e dinamica di tale elemento. Oltre alla trattazione dei modi di vibrazione torsionale in condizione di oscillazioni libere e forzate, viene evidenziato un metodo di eccitazione della torsione che ha origine direttamente da una porzione di superficie della struttura laminare. All’uopo viene presentato il progetto di un elemento planare, ideato e realizzato presso il Dipartimento di Fisica di Modena, in grado di mettersi in uno stato di vibrazione torsionale. 1.1 Torsione statica Il termine torsione indica uno stato di stress che si instaura in un elemento elastico quando esso è sollecitato da un momento torcente. Nel caso di pura torsione e per piccole sollecitazioni, nei punti di una qualunque sezione perpendicolare alla direzione di tale momento, è presente la sola componente tangenziale (o di shear) dello stress. Ciò induce nell’elemento una deformazione che si manifesta con uno spostamento angolare della sezione rispetto a quella ad essa adiacente. In Figura 1.1 (a) è rappresentata una struttura prismatica, una dimensione della quale (lunghezza) è molto maggiore delle altre due, sottoposta a torsione dall’azione di una coppia di forze agente ad una delle due estremità mentre l’altra è bloccata da un vincolo. In un qualunque punto x dell’asse longitudinale la corrispondente sezione trasversale risulta ruotata, rispetto a quella nel punto di vincolo, di un angolo θ che, nell’ambito di validità della teoria lineare della torsione, è espresso dalla relazione [3,4] :

Laurea liv.II (specialistica)

Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Autore: Marco Fieni Contatta »

Composta da 79 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.