ELEMENTO D’INTERFACCIA PER LA SIMULAZIONE DI PROCESSI DI DANNEGGIAMENTO IN MODO MISTO I/II NEI MATERIALI COMPOSITI E NELLE GIUNZIONI ADESIVE

A cohesive element able to connect and simulate crack growth between independently modeled finite element subdomains with non-matching meshes is proposed and validated. The approach is based on penalty constraints and has several advantages over conventional FE techniques in disconnecting two regions of a model during crack growth. The most important is the ability to release portion of the interface that are smaller than the local finite element length. Thus, the growth of delamination is not limited to advancing by releasing nodes of the FE model, which is a limitation common to the methods found in the literature. A novel approach for modeling the crack growth in mixed mode I+II conditions has been developed. This formulation leads to a very efficient computational approach that is completely compatible with existing commercial software. The growth of the delamination is simulated for the DCB, ENF and MMB tests and the results are compared with the experimental data.

E’ stato sviluppato un elemento coesivo in grado di connettere e simulare la crescita delle cricche tra sottodomini di elementi finiti modellati in modo indipendente con mesh incompatibili. L'approccio si basa su funzioni di penalità e presenta numerosi vantaggi rispetto alle tecniche FEM convenzionali nelle simulazioni di delaminazione. Il più importante è la possibilità di rilasciare una porzione dell'interfaccia più piccola della lunghezza degli elementi finiti locali. Pertanto la delaminazione non avanza solamente rilasciando i nodi del modello FEM, una limitazione comune a molti metodi trovati in letteratura. È stato anche sviluppato un nuovo approccio per modellare la crescita delle cricche in modalità mista I+II. Questa formulazione porta ad un approccio computazionale molto efficiente che è completamente compatibile con i software commerciali esistenti. La tecnica è validata tramite simulazione di test DCB, ENF e MMB.