Instabilità di pannelli irrigiditi in materiale composito: correlazione tra PANDA2 e FEM = Buckling of composite stiffened plates: correlation between PANDA2 and FEM

Nella fase di progetto delle strutture aeronautiche si deve fare particolare attenzione a due requisiti molto importanti: la struttura deve essere leggera, ma al contempo deve presentare adeguate proprietà di rigidezza e robustezza. Come è facile intuire, questi due aspetti sono contrapposti ed è necessario trovare un compromesso dettato dalle esigenze del progetto. In questa ricerca uno dei fenomeni più delicati da trattare è quello dell’instabilità strutturale: in determinate condizioni (carico, geometria, vincoli, etc.) la struttura può giungere al collasso molto prima di raggiungere i limiti imposti dal materiale. Partendo dagli studi di Eulero, passando per la teoria della stabilità elastica di Koiter, fino ai giorni nostri, sono stati condotti innumerevoli studi e ricerche sul fenomeno dell’instabilità. Il presente lavoro di tesi vuole porre l’attenzione su uno di questi lavori: PANDA2 (PANnel Design Analysis). PANDA2 è un programma di analisi preliminare, sviluppato da David Bushnell. Questo permette di ottimizzare il peso di pannelli irrigiditi, piatti o cilindrici, in materiale composito, in presenza di imperfezioni e sottoposti a diversi set di carico combinato, per l’impiego in stato di post-buckling. La tesi si concentra sull’analisi di parte delle teorie utilizzate in questo programma. Il fine è quello di valutare, tramite l’utilizzo del FEM e in particolar modo di NASTRAN, i campi di validità di queste teorie. Il lavoro è svolto in collaborazione con Leonardo S.p.A. divisione Airframe, dove PANDA2 viene sfruttato come software per definire, in modo preliminare, il progetto di pannelli irrigiditi.