Studio numerico e analitico dell'impatto della grandine su strutture aeronautiche

La grandine è fonte di ingenti danni ai beni materiali dell'uomo, in questa tesi si analizzano alcuni problemi causati da essa alle strutture aeronautiche. Nell'ottica di adottare misure preventive in fase progettuale, si esegue un analisi dello stato dell'arte delle prove sperimentali, dei modelli analitici e dei modelli numerici volti a misurare o calcolare la forza di contatto sviluppata dalla grandine contro un certo tipo di bersaglio. Si vuole affrontare un problema particolare: il caso di piastra piana in lega di alluminio, deformabile, semplicemente appoggiata sui quattro lati soggetta ad impatto da parte di una sfera di ghiaccio rappresentante il chicco di grandine. Per fare ciò, viene implementato sul codice commerciale ABAQUS il modello numerico proposto da Tippman e Kim alla ref. [4]. Il modello viene successivamente applicato al problema in esame. Si cercano in seguito dei modelli semplificati capaci di ridurre le tempistiche necessarie per le analisi, in grado di offrire una stima della forza di contatto. A tal proposito viene preso in considerazione il modello viscoelastico non lineare proposto da Sun alla ref. [7]. Questo modello viene implementato e validato sulla base dei risultati ottenuti da Sun. Successivamente viene parametrizzato affinché sia possibile applicarlo al problema precedentemente descritto. I risultati ottenuti sfruttando queste due strade parallele, separate dal costo computazionale e dal livello di dettaglio dell'analisi, vengono infine confrontati.