Simulazione e misure dell'avanzamento di una cricca in un giunto incollato in materiale composito tramite sensori ottici a reticolo di Bragg (FBG)

The greater use of composite materials involves the use of different methods of union in comparison to the metals, such as bonding. In the present work we want to study the crack propagation in a bonded tapered single-lap joint made by composite adherends by the use of optical sensors, more precisely FBG (Fiber Bragg Grating). These sensors are becoming more and more important in the diagnostic applications thanks to their peculiar characteristics. It will be introduced the optical fibers describing their characteristics and their properties. Then, it will be described a formalism for the spectral response simulation of a fiber Bragg grating. Using these results together with the joint's finite element model in order to find the strain, it will be defined the position where the sensors should be bonded on the specimen to acquire the reflective peaks.

L'uso sempre maggiore di materiali compositi comporta l'utilizzo di metodi di unione diversi rispetto ai metalli, tra cui l'incollaggio. Nel presente lavoro si vuole studiare la propagazione di una cricca in un giunto incollato a semplice sovrapposizione con aderendi rastremati in composito attraverso l'impiego di sensori ottici, di tipo FBG (Fiber Bragg Grating). Questi sensori, infatti, vengono sempre più spesso impiegati nelle applicazioni di diagnostica grazie soprattutto alle loro caratteristiche peculiari. Si introdurranno le fibre ottiche descrivendo le loro caratteristiche e le loro proprietà. Successivamente si descriverà una metodologia per la simulazione dello spettro di un sensore FBG, sottoposto a un profilo di deformazione qualunque. Affiancando a questo risultato il modello FEM del giunto per ricavare la deformazione, si potrà definire la posizione in cui incollare i sensori sul provino per le acquisizioni dei picchi di riflessione.