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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2006

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • PHYSICS
    • CONTROLLING; REGULATING (specially adapted to a particular field of use, see the relevant place for that field, e.g. A62C37/00, B03B13/00, B23Q)
      • CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS (fluid-pressure actuators or systems acting by means of fluids in general F15B; valves per se F16K; characterised by mechanical features only G05G; sensitive elements, see the appropriate subclass, e.g. G12B, subclass of G01, H01; correcting units, see the appropriate subclass, e.g. H02K)
    • INFORMATION STORAGE
      • STATIC STORES (information storage based on relative movement between record carrier and transducer G11B; semiconductor devices for storage H01L, e.g. H01L27/108 to H01L27/115; pulse technique in general H03K, e.g. electronic switches H03K17/00 [N: using a static store as a picture recording medium H04N5/907; Calculators 42P; see provisionally 42M37G])
    • MEASURING (counting G06M); TESTING
      • MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS (measuring human body, see the relevant places, where such exist, e.g. A41H1/00, A43D1/02, A61B5/103; measuring appliances combined with walking-sticks A45B3/08; sorting according to dimensions B07; tool-setting or drawing instruments not specially modified for measuring B23B49/00, B23Q15/00 to B23Q17/00, B43L; combinations of measuring devices with writing-appliances B43K29/08; geodetical, nautical or aeronautical measuring, surveying, rangefinding G01C; photogrammetry G01C11/00; measuring force or stress, in general G01L1/00; investigating or analysing particle size, investigating or analysing surface area of porous material G01N; measuring position, distance or direction, in general, by reception or emission of radiowaves or other waves and based on propagation effects, e.g. Doppler effect, propagation time, direction of propagation G01S; geophysical measuring G01V; measuring length or roll diameter of film in cameras or projectors G03B1/60; combinations of measuring devices with means for controlling or regulating G05; methods or arrangements for converting the position of a manually-operated writing or tracing member into an electrical signal G06K11/00; measuring elapsed travel of recording medium in recording and playback equipment, sensing diameter of record in autochange gramophones G11B; means structurally associated with electric rotary current collectors for indicating brush wear H01R39/58; indicating consumption of electrodes in arc lamps H05B31/34)
Classificazione geografica
Bibliografia
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Pelton A., D. Hodgson, S. Russel, and T. Duerig (Eds.) (1997). Proceedings of the Second International Conference on Shape Memory and Superelastic Technologies, Asilomar, CA

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Taschieri S, Necchi S, Rosano G, Del Fabbro M, Weinstein R, Maschtou P Avantages et limites des instruments en nickel-titane pour la préparation canalaire endodontique. Revue de la littérature récent. Rev Mens Suisse Odontostomatol, Vol 115 :11/2005

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Zienkiewicz, O.C. and R.L. Taylor (2000). “The finite element method: the basis”.
Butterworth-Heinemann, Volume 1, fifth edition.
Parole Chiave
SCIENZA DELLE COSTRUZIONI, BIOMECCANICA, LEGHE A MEMORIA DI FORMA, MODELLI COSTITUTIVI, ELEMENTI FINITI, MICROATTUATORI, VALUTAZIONE SPERIMENTALE, LASER

MICROATTUATORI ATTIVI E DISPOSITIVI IN LEGA A MEMORIA DI FORMA PER APPLICAZIONI BIOMEDICALI: MODELLAZIONE COSTITUTIVA, ANALISI STRUTTURALE, PROGETTAZIONE, UTILIZZO DI TECNICHE LASER PER LA REALIZZAZIONE DI PROTOTIPI E VERIFICA SPERIMENTALE

Università degli Studi di Pavia
Abstract
Il presente progetto prende spunto dalle seguenti due osservazioni:

# le leghe a memoria di forma (SMA) sono materiali con caratteristiche uniche, spesso utilizzate in applicazioni fortemente innovative e con notevoli ricadute economiche;
# malgrado il crescente interesse commerciale, esiste un sostanziale bisogno di strumenti computazionali così come di approfondite indagini ingegneristiche e di analisi progettuali per i dispositivi in SMA.

Il progetto si pone quindi come obiettivo principale lo sviluppo di “MICROATTUATORI ATTIVI E DISPOSITIVI IN LEGA A MEMORIA DI FORMA PER APPLICAZIONI BIOMEDICALI” attraverso uno studio basato su “MODELLAZIONE COSTITUTIVA, ANALISI STRUTTURALE, PROGETTAZIONE, UTILIZZO DI TECNICHE LASER PER LA REALIZZAZIONE DI PROTOTIPI E VERIFICA SPERIMENTALE”.

Tale progetto costituisce la naturale estensione, proseguimento ed approfondimento dei progetti finanziati dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca negli anni 2002 e 2004 (SMA-COFIN 2002 e 2004), pur essendo caratterizzato dalle seguenti differenze e prospettive di avanzamento:

1) La modellazione è focalizzata sull’implementazione di un legame costitutivo per leghe a memoria di forma che sia in grado di risolvere problemi al contorno termo-meccanici accoppiati (cf Auricchio 2004 a,b), di descrivere effetti come deformazioni inelastiche permanenti e degrado dei cicli di isteresi (Auricchio 2006) nonché di >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Ferdinando Auricchio Università degli Studi di PAVIA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Il presente progetto trova la sua giustificazione nelle seguenti due osservazioni:

# le leghe a memoria di forma (SMA) sono materiali con caratteristiche uniche, spesso utilizzate in applicazioni fortemente innovative e con notevoli ricadute economiche;
# malgrado il crescente interesse commerciale, esiste un sostanziale bisogno di strumenti computazionali così come di approfondite indagini ingegneristiche e di analisi progettuali per i dispositivi in SMA.

Negli anni 2002 e 2004, il Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca (MIUR) ha già finanziato due progetti (nel seguito brevemente indicati come SMA-COFIN 2002 e 2004) volti al parziale soddisfacimento delle esigenze sopra indicate e i risultati ottenuti sono stati fondamentali per l’avanzamento della ricerca in questi campi (si vedano ad esempio Auricchio 2006, Migliavacca 2004, 2005 e Petrini 2004, 2005).
Considerati quindi gli scopi dei progetti SMA-COFIN 2002 e 2004 così come l’ampia quantità di risultati e pubblicazioni che ne sono derivati, la presente proposta di ricerca va considerata come una loro naturale estensione, proseguimento ed approfondimento. In particolare, il presente progetto è caratterizzato dalle seguenti differenze e prospettive di avanzamento.

1) La modellazione è focalizzata sull’implementazione di un legame costitutivo per leghe a memoria di forma che sia in grado di fondere la capacità di risolvere problemi al contorno >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
INTRODUZIONE

Nel 1960 Buehler e Wiley (1965) produssero una serie di leghe in NiTi che mostravano un effetto alquanto inusuale: dopo aver indotto deformazioni residue dell’8-15%, il materiale era in grado di riacquistare la forma originaria attraverso un ciclo termico (Figura 1). Questo effetto divenne noto con il nome di EFFETTO MEMORIA DI FORMA [SME], e le leghe che lo esibiscono furono chiamate LEGHE A MEMORIA DI FORMA [SMA].
Fu successivamente scoperto che gli stessi materiali mostrano anche un cosiddetto comportamento SUPERELASTICO [SE], ovvero possono recuperare grandi deformazioni durante cicli meccanici di carico e scarico realizzati a temperatura costante (Figura 2).
Come conseguenza di tali effetti, le leghe SMA si prestano particolarmente bene come base di partenza per utilizzi alquanto innovativi. Le applicazioni spaziano da dispositivi per la correzione del malposizionamento dei denti (fili ortodontici) a micro-strutture auto-espandibili per il trattamento di vasi occlusi (stent), o da dispositivi di fissaggio a microattuatori, per esempio per il posizionamento ed il controllo di strutture spaziali quali antenne o satelliti (Duerig 1990, Pelton 1995, Pelton 1997).



Comunque, ciò che sembra mancare al momento è una più stretta connessione tra la conoscenza delle caratteristiche intrinseche del materiale e la capacità progettuale. In particolare, una revisione della letteratura disponibile >>>