Progettazione di prove per l'indagine della delaminazione e dell'interazione con il danno intralaminare nei materiali compositi

L’impiego della Tomografia Computerizzata (TC) nei materiali compositi fibrorinforzati consente di ottenere immagini ad alta risoluzione dei fenomeni di delaminazione e preziose informazioni sui meccanismi del danno. Tale tecnica richiede tuttavia la progettazione di attrezzature sperimentali dotate di particolari caratteristiche dal punto di vista operativo e morfologico. Avvalendosi di modelli numerici a elementi finiti e con il supporto dei criteri di rottura, sono state sviluppate possibili configurazioni di un’attrezzatura idonea per l’esecuzione di prove di apertura a trazione su provini curvi, in fibra di vetro e resina epossidica, all’interno di apparati di scansione tomografica. Tale obiettivo è stato raggiunto in concomitanza a un’indagine degli effetti sinergici degli sforzi d’interlamina e intralamina e della loro combinazione nella promozione della delaminazione. L’indagine, che ha fornito un quadro completo dello stato di sforzo cui è sottoposto il campione, ha preso in considerazione l’eventualità di effetti di bordo libero, concentrandosi su quattro differenti sequenze di laminazione. E’ stata inoltre esaminata la possibilità di riprodurre prove in grado di introdurre una significativa componente di taglio interlaminare, tramite configurazioni asimmetriche di applicazione del carico, ottenendo interessanti sovrapposizioni delle componenti di sforzo interlaminari. Si è giunti alla progettazione preliminare di un’attrezzatura di prova ibrida e versatile, in grado di accogliere due tipologie di provino e atta alla riproduzione di quattro differenti condizioni di vincolo, mostrando l’esistenza di fenomeni d’interazione tra le componenti di sforzo interlaminare e intralaminare, da confermare sperimentalmente con ispezioni micro-tomografiche.