Obiettivi: In questo lavoro, gli autori presentano i risultati preliminari di un progetto PRIN PNRR (“SELF-RE-PREG”, Prot. P2022SLZY4, CUP D53D23018700001) dedicato allo sviluppo di un nuovo materiale composito riciclato a partire da scarti di preimpregnato. L'uso crescente dei materiali compositi genera una significativa quantità di rifiuti, in particolare dai residui di prepreg, che possono...
Lo studio esamina le proprietà piezoresistive e la resistenza a fatica di un polimero termoplastico (PA66) rinforzato con fibre corte di carbonio e vetro, ottenuto mediante stampaggio a iniezione. L'obiettivo è determinare la correlazione tra la variazione della resistenza elettrica e la progressione del danno meccanico sotto carichi ciclici.
La metodologia sperimentale prevede...
La delaminazione è uno dei principali meccanismi di cedimento nei materiali compositi, soprattutto sotto carichi ciclici. Predire e simulare accuratamente questo fenomeno è fondamentale per migliorare la sicurezza e l'affidabilità delle strutture leggere in composito. In questo lavoro, presentiamo un approccio recentemente sviluppato per questo scopo, l’algoritmo Sequential Static Fatigue, e...
Thermoplastic composites have gained significance due to their superior mechanical properties and recycling potential. However, their mechanical performance, particularly impact resistance, remains insufficiently understood in the context of applications. In this study, thermoplastic composites incorporating polyurethane (TPU) and Kevlar fabric were produced using hot compression moulding, and...
Il primo evento di danno osservabile in compositi tessuti soggetti a carichi statici o ciclici è la formazione di cricche nei bundle orientati off-axis rispetto al carico. In particolare, il numero di cricche, e quindi la cosiddetta crack density, cresce all’aumentare del carico o del numero di cicli, causando una perdita di rigidezza. In questo lavoro vengono proposti due possibili approcci...
I componenti strutturali realizzati in materiale composito presentano spesso difetti dovuti al processo produttivo. Una tipologia di difetto particolarmente comune e allo stesso tempo deleteria per le caratteristiche meccaniche è rappresentata dai vuoti.
Gli autori hanno proposto una metodologia per prevedere l’innesco di cricche a fatica in laminati contenenti porosità a partire dal...
I biocompositi a matrice polimerica e fibre naturali stanno emergendo come materiali di grande interesse grazie alla loro versatilità applicativa e al potenziale ruolo di alternativa sostenibile ai compositi tradizionali. Tuttavia, tali biocompositi presentano alcune limitazioni, tra cui l'elevato assorbimento di umidità e la scarsa adesione fibra-matrice, che compromettono l’efficace...
L’attività di ricerca qui presentata propone un approccio semi-numerico per simulare il comportamento meccanico e i campi di tensioni in componenti in materiale composito, prodotti mediante deposizione di filamenti continui di fibra e matrice polimerica. L'approccio considera la morfologia del componente alla mesoscala, caratteristica della tecnologia di produzione basata su filamenti, e che...
Building on the work presented in [1], this study extends a fast stress retrieval method to long-fiber angle-ply laminates subjected to constant bending and torque moments. The fiber/matrix interface stress state is efficiently estimated using global deformation data obtained from a finite element analysis performed on a coarse model, potentially employing a homogenized material. Radial basis...
Co-cured composite joints are highly prone to debonding and delamination due to the low through-thickness strength of layered composites and the high peel and shear stresses arising at the edges of the bonded interface. Several toughening strategies have been proposed to improve their fracture toughness. Among them, z-pinning, which consists of inserting thin fibrous or metal rods through the...
The damage tolerance approach enables the design of lightweight composite structures, provided that damage progression remains controlled throughout their operational life. However, the fatigue-driven growth of delaminations resulting from low-velocity impact (LVI) remains poorly understood. The prevailing no-growth design philosophy assumes that delaminations in the high-cycle fatigue regime...
In questo lavoro vengono presentati i risultati del progetto DECARBON, scalability grant nell’ambito del Centro nazionale per la Mobilità Sostenibile (MOST).
I materiali compositi rinforzati con fibre di carbonio (CFRP) sono candidati eccellenti per la progettazione di componenti automobilistici leggeri. Le attuali tecnologie di produzione si basano sullo stampaggio in autoclave o sulla...
Nel corso della loro vita, i componenti strutturali realizzati in materiale composito sono quasi sempre caratterizzati da una progressiva perdita di rigidezza, principalmente causata dall’innesco e propagazione di molteplici cricche al loro interno. Tale calo di rigidezza può rischiare di compromettere il corretto funzionamento del componente stesso, e di portare a condizioni di lavoro non...
Ensuring the structural integrity of aircraft flaperons is crucial for flight safety and performance. To enable continuous monitoring and early damage detection, Structural Health Monitoring (SHM) systems have become indispensable in aerospace applications. This study focuses on detecting and localizing barely visible damages (BVDs) on the slightly curved surface of a flaperon demonstrator,...
Negli ultimi anni, le strutture sandwich hanno suscitato crescente interesse nel settore industriale grazie alle loro caratteristiche di leggerezza, resistenza e capacità di assorbire energia. In particolare, i pannelli sandwich con core in honeycomb di alluminio trovano ampia applicazione nell’industria dei trasporti e delle costruzioni, che richiedono materiali ad alte prestazioni e...
Le crescenti esigenze di riduzione delle emissioni di carbonio impongono la necessità di sviluppare strutture più leggere ed efficienti nei settori automobilistico, ferroviario, aeronautico e, in generale, nel campo dei trasporti. Queste esigenze spingono verso la personalizzazione dei materiali utilizzati, con un maggiore ricorso ai concetti di progettazione multimateriale. In questo...
I componenti strutturali in materiale composito, sottoposti a carichi ciclici, presentano una degradazione delle proprietà meccaniche a causa dell’insorgenza e dell’evoluzione di vari meccanismi di danno, come cricche off-axis, delaminazioni e rottura di fibre. Recenti progressi nelle nanotecnologie hanno portato all'adozione di una soluzione innovativa per il monitoraggio strutturale dei...
This study examines the recovery of mechanical properties (flexural and compressive) of the novel intrinsically healing fibre-reinforced polymer composites. These self-healing composites are prepared from a blend of thermoset resins with self-healing properties and high-strength carbon fibres. The composites are subjected to different levels of unstable damage to their polymer matrix. Then...
Negli ultimi anni, i materiali compositi hanno acquisito un ruolo cruciale in settori avanzati come l'automotive, l'aerospace e l'energia eolica, grazie alle loro eccellenti proprietà meccaniche specifiche. Tuttavia, i componenti strutturali in materiale composito, soggetti a carichi variabili nel tempo, sono caratterizzati da una progressiva degradazione delle performance meccaniche a causa...
Il poli-etere-chetone-chetone (PEKK) è un polimero termoplastico ad alte prestazioni, appartenente alla famiglia dei poli-aril-eter-chetoni (PAEK). Esso ha trovato le prime applicazioni nel settore aerospaziale date le eccellenti proprietà meccaniche e termiche unite a una bassa densità. Nel settore biomedicale l’interesse per il PEKK è cresciuto in tempi recenti grazie alla sua buona...
This study presents a case analysis on the design of an experimental test for cylindrical tubes made of CFRP, with a specific focus on optimizing the bonding of metal end fittings. Such tubes are commonly employed in applications such as steering arms in the automotive industry and articulated quadrilateral mechanisms in industrial handling systems. Rather than investigating the mechanical...
La crescente attenzione verso le problematiche ambientali ha spinto negli ultimi decenni la ricerca verso lo sviluppo di nuovi materiali green, in grado di sostituire i tradizionali metalli e compositi polimerici. Di particolare interesse risultano in tal senso i biocompositi, materiali rinnovabili, riciclabili, sostenibili e/o biodegradabili, costituiti in genere da matrici a basso impatto...
Il lavoro riguarda la caratterizzazione sperimentale delle proprietà di smorzamento di biocompositi rinforzati con fibre naturali ed il loro confronto con le proprietà di simili compositi rinforzati con fibre sintetiche. A tal fine è stato implementato appositamente un sistema di misura in grado di sfruttare le oscillazioni libere smorzate di una trave a mensola. Dopo una preliminare analisi...
