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FP7

InterCom Risultato in breve

Project ID: 304062
Finanziato nell'ambito di: FP7-PEOPLE
Paese: Regno Unito

Nuovi metodi di modellizzazione dei danni relativi ai materiali compositi

Gli scienziati finanziati dall’UE hanno sviluppato nuovi metodi per la modellazione di fenomeni multiscala in relazione ai cambiamenti strutturali dei materiali compositi sottoposti a fatica. I risultati contribuiscono significativamente alla predizione delle rotture e alla progettazione di complesse strutture composite.
Nuovi metodi di modellizzazione dei danni relativi ai materiali compositi
La domanda di materiali più efficienti e funzionali ha guidato importanti sviluppi nella progettazione dei materiali compositi. Di conseguenza, i composti in fibra diventano sempre più complicati e vengono spesso adattati per soddisfare le esigenze di diversi settori industriali.

Esistono numerose tecniche per il rinforzo dei materiali compositi, tra cui le operazioni 3D di intreccio, tufting e ricamo, le quali condividono una caratteristica comune: non vi è un blocco unico a livello di filatura. Dunque, questi materiali non sono considerati omogenei, secondo il significato tradizionale. Ciò rende più difficile determinare le sollecitazioni, quando i compositi sono sottoposti a forze.

Nel progetto INTERCOM (New inter-scale techniques for damage analysis of novel composite architectures), finanziato dall’UE, gli scienziati hanno semplificato la modellizzazione relativa all’accumulo di danneggiamento e rottura nei compositi, mediante lo sviluppo di un quadro multi-scala completamente nuovo che prende in considerazione tutte le eterogeneità e i costituenti del materiale.

La metodologia applicata ai compositi, la quale manca di un caratteristico elemento rappresentativo, si basa sulla separazione tra spazio e lamine. Il team ha dimostrato che una complessa interazione tra celle unitarie nei laminati tessili non periodici può essere replicata con successo dall’analisi di una singola cella.

Per di più, è stata sviluppata una raccolta di nuovi strumenti numerici, la quale ha contribuito a costruire modelli geometrici dei compositi in fibra basati su differenti spessori, forme, distorsioni e curvature degli strati. Gli esperimenti condotti su compositi realizzati con diversi metodi hanno convalidato i nuovi modelli rispetto a tensione superficiale, inizio di danneggiamento, degradazione di rigidità, modalità dei danni e schema delle cricche.

La metodologia INTERCOM rende più semplice descrivere e prevedere la rottura delle strutture composite. In futuro, tale metodologia assisterà a ulteriori miglioramenti e applicazioni al fine di potenziare le prestazioni dei compositi non solo in fatto di costruzioni edili, ma anche a livello di componente.

Informazioni correlate

Keywords

Cambiamenti strutturali, materiali compositi, analisi dei danni, quadro multi-scala
Numero di registrazione: 190944 / Ultimo aggiornamento: 2017-01-25