Danneggiamento da impatto di struttura ibrida : studio numerico e sperimentale

Composite materials have a high potential for a wide range of engineering applications, as they feature higher specific strength and stiffness than most other structural materials. Impact resistance, tolerance and mechanical modeling of woven composites are currently a hot topic. In this thesis, two micro-mechanical models are applied to estimate the elastic constants of a woven carbon-epoxy composite. The predicted properties are compared to experimental observations and then used to carry out a finite element simulation of a hybrid aluminum-composite structure, to the purpose of investigating the presence of impact-induced damage in the composite and of analyzing the stresses transmitted across the adhesive joint.

Le elevate proprietà specifiche rendono i compositi materiali promettenti per una vasta di classe di applicazioni. Modellazione meccanica e tolleranza agli impatti sono aspetti rilevanti per la loro applicazione e sono tuttora oggetto di dibattito. In questa tesi vengono applicati due modelli micro-meccanici per stimare le proprietà di un composito a base epossidica con rinforzo in tessuto di fibra di carbonio; i risultati sono validati sperimentalmente e poi impiegati per simulare una struttura ibrida alluminio-composito, prendendo in considerazione la possibile presenza di danni da impatto e analizzando le sollecitazioni agenti sulla giunzione adesiva.