ANALISI E SVILUPPO DI UN SETUP SPERIMENTALE PER LA DETERMINAZIONE DELLA TENACITÀ A FRATTURA A MODO II NEI MATERIALI COMPOSITI E IBRIDI

Il presente lavoro di Tesi si propone a compimento del percorso previsto dal Ciclo XXVI del corso di Dottorato di Ricerca in Ingegneria Civile e Ambientale – Indirizzo Materiali – seguito durante il triennio Gennaio 2013- Dicembre 2015 presso l’Università degli Studi di Palermo. L’elaborato si sviluppa in due principali sezioni. Dopo un’introduzione all’argomento affrontato, nella prima parte del lavoro, viene analizzato, sia sperimentalmente che numericamente, un setup tipicamente utilizzato nell’industria aeronautica per la caratterizzazione delle delaminazione a MODO II nei materiali compositi (Transverse Crack Tensile test – TCT-test). A partire dai risultati ottenuti dalle analisi preliminari, considerate le problematiche riscontrate nella configurazione classica, viene proposta una geometria alternativa per lo studio del cedimento per delaminazione da taglio nei laminati compositi e nei materiali ibridi. I dati ottenuti dalle campagne sperimentali sono corredati dalla presentazione delle tecniche di indagine utilizzate per la valutazione a campo intero delle deformazioni e delle tensioni (Digital Image Correlation – DIC – e Thermoelastic Stress Analysis – TSA –), nonché dalla descrizione dei modelli analitici e metodi numerici applicati. I risultati ricavati dalle campagne sperimentali sono discussi e dimostrano che le modifiche apportate per ottenere la nuova configurazione proposta permettono di eseguire prove di caratterizzazione della delaminazione a MODO II per i materiali compositi. Tramite simulazione numerica e applicazione di un algoritmo di orthotropic rescaling, infine, le conclusioni vengono generalizzate tenendo conto della variabilità delle condizioni di ortotropia dei materiali.