Studio sperimentale e numerico della delaminazione in materiali compositi realizzati con tecnologia RTM

This work aims to de ne a method for the analysis of delamination in composite materials produced by Resin Transfer Moulding (RTM) technology. The material considered in this study is composed by epoxy resin reinforced with carbon ber fabrics. The work is focused on the study of elastic and interlaminar properties, through experimental tests on planar and curved samples. The specimens were produced after an experimental and numerical optimization of the RTM process. A polyurethane mould was designed and realized for the production of the curved samples. The experimental part starts with the determination of the elastic properties through tensile tests. Then the mode I and II interlaminar fracture toughnesses are de ned through DCB and ENF tests on pre-damaged specimens. The interlaminar strength is obtained with a correlation between the results collected from the experimental tests made on the angular specimens and the numerical simulations. A sensitivity study has also been also carried out on the numerical model varying the interlaminar fracture toughness values.

L'obiettivo di questo lavoro di tesi è lo studio di una metodologia per l'analisi della delaminazione in materiali compositi prodotti con tecnologia Resin Transfer Moulding (RTM). Il materiale scelto per lo studio è composto da resina epossidica rinforzata per mezzo di un tessuto in bra di carbonio. Il lavoro è caratterizzato dallo studio delle proprietà elastiche e interlaminari tramite prove eseguite su provini piani e angolari. La realizzazione dei manufatti necessari è avvenuta a seguito di una fase di ottimizzazione sperimentale e numerica del processo RTM. Per la produzione dei provini angolari è stato progettato e realizzato un apposito stampo in poliuretano. La parte sperimentale inizia con la determinazione delle proprietà elastiche per mezzo di prove di trazione. Successivamente vengono identi cati i valori di tenacità interlaminare a frattura in modo I e II tramite prove DCB ed ENF su provini pre-danneggiati. Per la determinazione dei valori di resistenza interlaminare è stato utilizzato un modello numerico attraverso il quale è stata eseguita una correlazione con i risultati ottenuti dalle prove eseguite sui provini angolari. Su questo modello è stato in ne eseguito uno studio di sensitività rispetto ai valori di tenacità interlaminare.