Monitoraggio di una cricca su un giunto incollato in materiale composito mediante sensori ottici a reticolo di Bragg

The increasing use of composite materials implies also increasing attention to the study of bonded joints. In this work the analysis of the propagation of a crack in a bonded tapered single-lap joint is studied by means of optical sensors, in particular FBG (Fiber Bragg Grating). First, the optical sensors are introduced and their characteristics described. Then the experimental test is presented, FEM simulations are performed and simulations of the behaviour of the FBGs are carried out using the T-Matrix formalism. Finally the knowledge gained in previous steps is used to define a method for measuring, acquiring and processing the experimental data. The final scope of this work is to show how FBG sensors could become powerful tools for monitoring crack propagation in this composite bonded joints.

La sempre maggior diffusione dei materiali compositi, fa si che vi sia una particolare attenzione nello studio dei giunti realizzati tramite incollaggio. In questa trattazione verrà affrontata l’analisi della propagazione di una cricca in un giunto incollato a semplice sovrapposizione (del tipo taperd single-lap), mediante l’utilizzo di sensori ottici a reticolo di Bragg (FBG). S’introdurranno quindi i sensori a fibra ottica, descrivendone le caratteristiche peculiari. Saranno presentate la prova sperimentale eseguita e le simulazioni FEM effettuate. Verrà inoltre utilizzato lo strumento T-Matrix per la simulazione del comportamento dei sensori FBG, ed infine, si utilizzeranno le conoscenze acquisite nei passi precedenti per ricavare una metodologia di misura, acquisizione ed elaborazione dei dati. Lo scopo di tale lavoro è, quindi, quello di mostrare la validità dei sensori FBG come possibile strumento di monitoraggio dei difetti in giunti di questo tipo.