Severità dei meccanismi di danneggiamento nelle strutture in materiale composito: analisi numerica e sperimentale mediante tecnica non distruttiva = Severity of damage mechanisms in composite structures: numerical and experimental analysis by non-destructive technique

Questo lavoro di tesi è focalizzato all’analisi e comprensione dei principali meccanismi di danneggiamento che caratterizzano i materiali compositi, in particolare strutture polimeriche rinforzate con fibre di vetro (GFRP) e fibra di carbonio (CFRP). I materiali compositi, grazie alle loro ottime proprietà meccaniche legate ad una ottima leggerezza hanno avuto una diffusione importante, tale da rimpiazzare i materiali metallici in diversi settori industriali come quelli riguardanti i campi automotive, aerospaziale ed energetico. Tra le proprietà più apprezzate dei materiali compositi si evincono: la bassa densità, l’elevata resistenza alla trazione, l’elevata rigidità, ottima resistenza alla fatica e all’impatto. Tuttavia, ad oggi, il loro successo non è confermato su larga scala per via dei costi, tutt’altro che competitivi se comparati con i materiali metallici tradizionali ed un ulteriore problematica che si cercherà di affrontare con questo lavoro di tesi, ovvero la complessità dei loro meccanismi di danneggiamento. Infatti, vista la natura intrinseca eterogenea dei materiali compositi, risulta molto complesso ad oggi effettuare una previsione dei meccanismi di danneggiamento, situazione che potrebbe diventare critica nel momento in cui bisogna prevedere il comportamento meccanico di un materiale che progressivamente si usura durante la sua vita operativa. A tal proposito, le tecniche non distruttive risultano sempre più adoperate in cui i metodi vibrazionali si distinguono tra le tecniche più adatte per il controllo qualitativo. In particolare si sfrutterà la tecnica “Local IET” (Impulse Excitation Technique) per la valutazione delle proprietà elasto-dinamiche dei materiali compositi. I risultati di queste analisi sperimentali verrano confrontate con analisi numeriche agli elementi finiti sfruttando il software commerciale LS-Dyna®.