Termographic techniques for the evaluation of the damage in composite materials

The current project aims to evaluate the damage of a glass/epoxy composite through thermographic techniques. Specimens subjected to investigation have fibers’ orientation parallel and rotated 45° respect to load direction, called respectively longitudinal and ±45. In the first chapter an overview of composite materials is presented, showing the material properties, the manufacturing processes and the mechanical behavior. In the second chapter infrared thermography is presented, and a static and two dynamic methods for damage detection are shown. The third chapter deals with static tests and the static thermographic method, and results are discussed. The fourth chapter is about the damage diagnosis caused by impact at different energies. In the fifth chapter classical fatigue tests and dynamic thermographic tests are performed and discussed. The sixth chapter is about a finite element program’s simulation, where a structure is studied in order to understand which material fits best the requested behavior. In the conclusions a summary shows the results of this project.

Il presente progetto si propone di valutare il danneggiamento di un composito vetro/resina epossidica attraverso tecniche termografiche. I campioni sottoposti all'indagine hanno le fibre orientate parallelamente e a 45 ° rispetto alla direzione del carico, chiamati rispettivamente longitudinal e ± 45. Nel primo capitolo è presentata una panoramica dei materiali compositi, mostrandone le proprietà, i processi di produzione ed il comportamento meccanico. Nel secondo capitolo vengono presentati la termografia ad infrarossi, un metodo statico e due dinamici per il rilevamento del danneggiamento. Il terzo capitolo tratta le prove statiche e il metodo termografico statico, e sono discussi i risultati ottenuti. Il quarto capitolo riguarda la diagnosi dei danni causati da impatto a diverse energie. Nel quinto capitolo le prove di fatica classiche e le prove termografiche dinamiche vengono eseguite e discusse. Il sesto capitolo riguarda la simulazione di un programma agli elementi finiti, dove si studia una struttura per capire quale materiale si adatta meglio al comportamento richiesto. Nelle conclusioni vengono sintetizzati i risultati ottenuti in questo progetto.