Misura sperimentale delle frequenze naturali tramite sensori FBG e confronto con il modello agli elementi finiti = Experimental measurement of natural frequencies using FBG sensors and comparison with the finite element model

Negli ultimi anni l'impiego di materiali compositi in fibra di carbonio è diventato sempre più frequente nel settore aeronautico e, più in generale, in quello industriale, grazie alle loro elevate prestazioni e alla flessibilità di design, mantenendo allo stesso tempo un peso ridotto. Di contro, l'utilizzo di questi materiali comporta una maggior difficoltà nella determinazione dello stato di salute della struttura, aumentando il numero di possibili fault e introducendo difetti poco visibili. Motivo per cui è necessario integrare strategie di monitoraggio in grado di valutare le condizioni strutturali in modo non invasivo. Tra le possibili soluzioni per il monitoraggio spicca, grazie alle dimensioni molto ridotte e alla leggerezza, l'utilizzo della fibra ottica e dei relativi sensori a reticolo di Bragg. Questi sensori possono infatti essere integrati nella struttura per l'analisi del comportamento dinamico, mantenendo al contempo un'invasività minima. L'obiettivo della tesi è quindi lo sviluppo di un metodo di monitoraggio e di comparazione tra modellazione numerica e misure sperimentali, con l'obiettivo di valutare il grado di correlazione ottenuto e definire le strategie operative più efficaci per massimizzare i vantaggi dell'approccio proposto. Il lavoro è suddiviso in due fasi. La prima riguarda la modellazione numerica, tramite un software FEM, del prototipo preso in considerazione, ovvero una piastra in materiale composito, per determinare le frequenze naturali e le forme modali attraverso analisi modale. La seconda fase, invece, riguarda la preparazione del setup sperimentale, a partire dalla creazione della linea di misura all'installazione dei sensori FBG e l' acquisizione dei dati necessari al confronto con i risultati numerici. Il metodo proposto consente di analizzare in modo non distruttivo il comportamento dinamico delle strutture composite e fornisce le basi per la realizzazione di un sistema di monitoraggio strutturale continuo e integrato, estendibile anche a geometrie complesse.