Caratterizzazione dinamica di elastomero : correlazione tra provino quadruplo ed isolatore in scala reale

In the world of the seismic devices production, the testing phase on the final product is the one that worries the manufacturer the most, as it can occur that the dynamic performances of the isolators don’t respect the limit values required from the Standards they’re designed for (EN, AASHTO, ASCE) in terms of dynamic shear modulus and damping. Since this failure represents for the manufacturer a huge waste of resources (time and money), we started thinking about a possible way for predicting with a reasonable accuracy these parameters of shear modulus and damping for the compound used for the fabrication of the isolator way before this last could be moulded. This way of proceeding is represented by the development of a series of dynamic laboratory tests on small size specimens (made up of the same compound of the full scale isolator, so that they can be considered representative of its dynamic behavior), trying to reproduce in situ the same dynamic test on the finished product in terms of frequency, deformation, solicitation wave and vertical loading. The aim of this work is therefore to find a correlation of the dynamic parameters of the same batch of compound used for the manufacturing of the small size specimen and the full scale isolator; by succeeding in reproducing the dynamic behavior of the finished product in the laboratory, the manufacturer could perform an “acceptance test” of the compound to be used in the production of the isolator, drastically reducing the probability of failure of the final conformity test on the finished product, greatly increasing the understanding of the ephemeral behavior of the product used: the compound.

Nel mondo della produzione di isolatori sismici, la fase finale di prove sul prodotto finito é quella che preoccupa maggiormente il produttore in quanto puo’ capitare che il comportamento dinamico di tali isolatori non rispetti i valori limite delle varie norme per le quali sono progettati (EN, AASHTO, ASCE) in termini di modulo di taglio e smorzamento. Dal momento che tale defaillance rappresenta per il produttore un grande spreco di risorse (economiche, nonché temporali), si é cominciato a riflettere ad un possibile modo per prevedere con sensibile accuratezza tali parametri di smorzamento e modulo di taglio della mescola utilizzata per la produzione dell’isolatore in questione, ben prima del confezionamento di quest’ultimo. Tale modalità operativa é rappresentata dalla messa a punto di una serie di test dinamici in laboratorio su provini di piccola dimensione (costituiti della medesima mescola dell’isolatore scala reale, dunque rappresentativi del comportamento dinamico dello stesso), cercando di riprodurre in situ la medesima prova dinamica effettuata sul prodotto finito in termini di frequenza, deformazione, sollecitazione e carico verticale. Lo scopo di tale lavoro é rappresentato dunque dalla ricerca di una correlazione dei parametri dinamici della medesima mescola impiegata per la fabbricazione del provino di piccola taglia e dell’isolatore scala reale; riuscendo a riprodurre il comportamento dinamico del prodotto finito in laboratorio, si puo’ dunque effettuare una prova di “accettazione” della mescola da impiegarsi nella produzione dell’isolatore, riducendo drasticamente le probabilità di insuccesso del test finale di accettazione del prodotto finito, aumentando notevolmente la comprensione del comportamento effimero del prodotto che si sta trattando: la gomma.