Negli ultimi anni l’aumento della sensibilità nei confronti della salvaguardia ambientale, anche attraverso apposite norme in materia di lotta all’inquinamento e di riciclo dei materiali a fine vita, ha portato ad un notevole interesse dei ricercatori verso i cosiddetti compositi green, materiali costituiti in genere da rinforzi di origine naturale e matrici “bio-based” a basso impatto ambientale. Una categoria interessante di materiali innovativi, caratterizzati da una elevata resistenza a flessione unita ad un basso peso specifico, è rappresentata dai cosiddetti sandwiches, costituiti in genere da robuste pelli in composito fibro-rinforzato e da un core in materiale molto leggero e poco resistente, destinato a sopportare esclusivamente le sollecitazioni di taglio associate alla flessione. Al fine di dare un contributo alla messa punto di materiali sandwiches green (eco-compatibili e/o rinnovabili), nel presente lavoro sono messi a punto due tipologie di sandwich per applicazioni strutturali, uno costituito da core in balsa e l’altro costituito da core in sughero, entrambi aventi skins realizzati in composito a matrice epossidica “green”, rinforzata con fibre ottimizzate di agave sisalana. La scelta della fibra di agave sisalana è legata essenzialmente alle elevate proprietà meccaniche e alla elevata rigidezza esibite, insieme al basso costo e alla larga disponibilità nel mercato corrente. Con tali fibre è pertanto possibile implementare materiali green caratterizzati al tempo stesso da ridotto peso specifico e da basso costo, caratteristiche queste ultime che rendono i materiali sandwich proposti particolarmente interessanti specie in ambito automotive e navale. In ambito automotive infatti la leggerezza e il basso costo di tali di tali materiali green consente oltre che di ottemperare alle normative di salvaguardia dell’ambiente anche la riduzione dei costi inziali e dei costi di esercizio del prodotto. In ambito delle costruzioni civili invece i sandwiches tradizionali sintetici sono già largamente utilizzati. Una campagna di prove sperimentali (prove di trazione, compressione, taglio, flessione, delaminazione ecc.) è stata eseguita su tali sandwiches proposti al fine di evidenziare le caratteristiche meccaniche principali ed implementare altresì affidabili modelli che consentono la descrizione accurata del loro comportamento meccanico.

Francesco Bongiorno, C.M. (2022). ANALISI DEL COMPORTAMENTO MECCANICO DI SANDWICHES GREEN COSTITUITI DA PELLI IN BIOCOMPOSITO E CORE IN BALSA/SUGHERO. In 51° CONVEGNO NAZIONALE, 7-10 SETTEMBRE 2022 – UNIVERSITÀ DI PADOVA.

ANALISI DEL COMPORTAMENTO MECCANICO DI SANDWICHES GREEN COSTITUITI DA PELLI IN BIOCOMPOSITO E CORE IN BALSA/SUGHERO

Francesco Bongiorno;Carmelo Militello;Bernardo Zuccarello
2022-09-07

Abstract

Negli ultimi anni l’aumento della sensibilità nei confronti della salvaguardia ambientale, anche attraverso apposite norme in materia di lotta all’inquinamento e di riciclo dei materiali a fine vita, ha portato ad un notevole interesse dei ricercatori verso i cosiddetti compositi green, materiali costituiti in genere da rinforzi di origine naturale e matrici “bio-based” a basso impatto ambientale. Una categoria interessante di materiali innovativi, caratterizzati da una elevata resistenza a flessione unita ad un basso peso specifico, è rappresentata dai cosiddetti sandwiches, costituiti in genere da robuste pelli in composito fibro-rinforzato e da un core in materiale molto leggero e poco resistente, destinato a sopportare esclusivamente le sollecitazioni di taglio associate alla flessione. Al fine di dare un contributo alla messa punto di materiali sandwiches green (eco-compatibili e/o rinnovabili), nel presente lavoro sono messi a punto due tipologie di sandwich per applicazioni strutturali, uno costituito da core in balsa e l’altro costituito da core in sughero, entrambi aventi skins realizzati in composito a matrice epossidica “green”, rinforzata con fibre ottimizzate di agave sisalana. La scelta della fibra di agave sisalana è legata essenzialmente alle elevate proprietà meccaniche e alla elevata rigidezza esibite, insieme al basso costo e alla larga disponibilità nel mercato corrente. Con tali fibre è pertanto possibile implementare materiali green caratterizzati al tempo stesso da ridotto peso specifico e da basso costo, caratteristiche queste ultime che rendono i materiali sandwich proposti particolarmente interessanti specie in ambito automotive e navale. In ambito automotive infatti la leggerezza e il basso costo di tali di tali materiali green consente oltre che di ottemperare alle normative di salvaguardia dell’ambiente anche la riduzione dei costi inziali e dei costi di esercizio del prodotto. In ambito delle costruzioni civili invece i sandwiches tradizionali sintetici sono già largamente utilizzati. Una campagna di prove sperimentali (prove di trazione, compressione, taglio, flessione, delaminazione ecc.) è stata eseguita su tali sandwiches proposti al fine di evidenziare le caratteristiche meccaniche principali ed implementare altresì affidabili modelli che consentono la descrizione accurata del loro comportamento meccanico.
Settore ING-IND/14 - Progettazione Meccanica E Costruzione Di Macchine
Francesco Bongiorno, C.M. (2022). ANALISI DEL COMPORTAMENTO MECCANICO DI SANDWICHES GREEN COSTITUITI DA PELLI IN BIOCOMPOSITO E CORE IN BALSA/SUGHERO. In 51° CONVEGNO NAZIONALE, 7-10 SETTEMBRE 2022 – UNIVERSITÀ DI PADOVA.
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