Il lavoro qui presentato rientra in un più ampio progetto di studio sul riciclo di materiali pre-impregnati, sviluppato in collaborazione tra PoliMi e UniBo. Gli autori intendono proporre una nuova metodologia di riciclo di materiale composito di scarto, e questo lavoro rientra nelle attività di caratterizzazione e studio del nuovo materiale.
Il riciclo dei materiali compositi è di...
This study investigates an advanced strategy to enhance the performance of adhesively bonded joints through functionally graded curing enabled by multi-material additive manufacturing. Conventional thermal curing of adhesives in complex geometries is often limited by heat conduction and material distribution, leading to suboptimal mechanical performance. In this work, spatially controlled...
L’utilizzo dei materiali compositi è oggi ampiamente diffuso nella realizzazione di componenti strutturali, grazie all’elevato rapporto resistenza strutturale/densità che li caratterizza. Uno degli obiettivi primari della sostituzione di questi materiali a quelli tradizionali, in particolare di tipo metallico, è la riduzione della massa del componente, garantendo gli stessi livelli di...
Obiettivi: In questo lavoro gli autori presentano i risultati di uno studio dedicato alla valutazione delle proprietà meccaniche e all’analisi dei meccanismi di rottura in compositi a fibra discontinua. L’ampio impiego dei materiali compositi genera notevoli scarti di preimpregnato, fino al 35% del materiale acquistato, solitamente accumulato in discariche o smaltito in inceneritori. Questo...
In un contesto industriale sempre più orientato all’alleggerimento strutturale e all’ottimizzazione delle prestazioni, il design multimateriale rappresenta una strategia chiave per settori come l’automotive e i trasporti. In tale ambito, l’integrazione tra leghe metalliche leggere, come l’alluminio, e materiali compositi consente di combinare elevate proprietà meccaniche con riduzioni di peso...
Le giunzioni ibride metallo–composito stanno trovando crescente impiego in strutture leggere grazie al buon compromesso tra rigidezza, resistenza e riduzione di massa; tuttavia, la loro affidabilità è spesso limitata dalla difficoltà di individuare precocemente danni all’interfaccia, quali distacchi locali o delaminazioni, che possono evolvere senza evidenze macroscopiche. In questo contributo...
La delaminazione rappresenta un meccanismo critico di cedimento nei materiali compositi laminati. Originata da concentrazioni di sforzi interlaminari, è responsabile della propagazione di danni estesi all’interno di strutture leggere. La crescita della delaminazione può ridurre significativamente la resistenza residua e la rigidezza dei componenti, risultando particolarmente pericolosa nelle...
Nel corso della loro vita utile, i componenti strutturali realizzati in materiale composito sono spesso caratterizzati da una progressiva perdita di rigidezza, causata principalmente dall'innesco e dalla propagazione di molteplici cricche all'interno del materiale. Questa riduzione di rigidezza può compromettere il corretto funzionamento del componente e portare a condizioni di lavoro non...
L'impiego di materiali compositi in ambito aerospaziale presenta criticità legate alla suscettibilità agli impatti. Per risolvere tale problematica, sono stati sviluppati sistemi di monitoraggio strutturale (SHM) in grado di rilevare danni e monitorare l’integrità dei laminati in tempo reale. Tuttavia, tali sistemi richiedono l’integrazione di sensori, quali ad esempio i reticoli di Bragg o...
Objective
Mechanical characterization of Ceramic Matrix Composite (CMC) was performed using a comprehensive experimental tests composed of static tests (tensile, compression and three point-bending) on all manufacturing stages (CFRP, C/C, uncoated and coated CMC) and fracture tests (DCB, ENF and SENB) on final coated CMC. As the final mechanical behaviour of the CMC material is the result...
Questo lavoro è uno dei risultati della COST action CertBond (CA18120), finalizzata a definire una roadmap per la certificazione di strutture primarie incollate in ambito aeronautico. L’obiettivo del presente lavoro è duplice: da un lato, validare un modello previsionale del danno e della vita a fatica in giunti incollati in composito, dall’altro indagare l’affidabilità dell’uso di prove...
Introduzione
I compositi a matrice polimerica rinforzati con fibre continue si distinguono per le loro eccellenti proprietà meccaniche, ma, nonostante il vasto potenziale applicativo, la loro adozione su larga scala è tuttora vincolata da sfide tecniche irrisolte, specialmente riguardo ai meccanismi di rottura. La natura dei cedimenti tipici di questi laminati ne rende complesso il...
I materiali compositi rivestono un ruolo fondamentale nel lightweight design, grazie al loro elevato rapporto prestazioni/peso, che consente di ridurre il consumo di carburante e le emissioni di CO₂, e di aumentare l’efficienza dei sistemi di produzione energetica e di automazione.
A causa della loro struttura multiscala, i materiali compositi sottoposti a carichi ciclici mostrano un...
Natural reinforcements derived from Opuntia ficus-indica have attracted increasing attention for biodegradable composite applications, particularly in agriculture and packaging. While cladode fibers, flours, mucilage, and their combinations have already been investigated, spines used as standalone reinforcements remain largely unexplored despite their hierarchical structure and potentially...
Obiettivo
In questo lavoro è stato analizzato il comportamento a fatica ad alto numero di cicli di un composito polimerico rinforzato con fibre di carbonio continue (CCFRP), ottenuto mediante fabbricazione additiva per co-estrusione. In particolare, lo studio si concentra sulla caratterizzazione congiunta della risposta meccanica e termica del materiale sottoposto a sollecitazioni...
Il presente lavoro descrive la valutazione sperimentale di una metodologia di Structural Health Monitoring basata sull’impiego di onde ultrasoniche guidate, applicata a un dimostratore full-scale di flaperon sviluppato nell’ambito del programma Clean Sky 2, nel contesto dell’iniziativa Next Generation Civil TiltRotor. Il dimostratore rappresenta una fase avanzata del percorso di validazione...
Self-healing materials are a class of advanced engineering material that can autonomously repair itself by mimicking the healing system of organic tissues. The emergence of self-healing composites has been recognised as a substantial advancement in enhancing the reusability and in extending the service life of composite structures. This emergence necessitates a comprehensive characterisation...
Nelle applicazioni che coinvolgono giunzioni di elementi compositi a spessore sottile, il processo di co-curing è ampiamente preferito rispetto alle tecniche di giunzione tradizionali, in quanto migliora la capacità portante del giunto e induce una distribuzione degli sforzi più uniforme nella regione incollata. Tuttavia, la ridotta resistenza trasversale dei materiali fibro-rinforzati e le...
Thermoplastic composites have gained significance due to their superior properties and recycling potential. However, their mechanical performance is highly sensitive to the manufacturing process, commonly referred to as material uncertainty. In this study, thermoplastic composites of thermoplastic polyurethane (TPU) and Kevlar fabric (+45/-45) were produced via hot compression moulding, and...
I compositi particellari polimerico-ceramici trovano un’ampia applicazione nella produzione di utensili abrasivi per la finitura superficiale di pietre naturali e artificiali. In molti casi il processo produttivo di tali utensili si articola in tre fasi: miscelazione delle polveri, loro precompattazione e reticolazione della componente polimerica in maniera tale da ottenere un manufatto avente...
La crescente diffusione dei materiali compositi nei settori automotive, ferroviario e aerospace ha reso sempre più rilevante la caratterizzazione della crashworthiness di strutture leggere soggette a carichi impulsivi. In particolare, nei compositi laminati, l’assorbimento energetico durante impatti sul bordo è fortemente influenzato dai fenomeni di delaminazione interlaminare, propagazione...
I biocompositi a matrice polimerica rinforzati con fibre naturali rappresentano un'alternativa sostenibile ai compositi tradizionali, ma presentano limitazioni note legate alla scarsa adesione fibra-matrice, con conseguenti effetti negativi sulle prestazioni meccaniche. L'efficace incorporazione e dispersione omogenea di nanoparticelle può aumentare la tenacità della matrice e migliorare...
Il presente lavoro riguarda la caratterizzazione sperimentale e la modellazione numerica di un composito a fibra di carbonio lunga discontinua, prodotto internamente e assimilabile a un sistema Carbon Forged/SMC. L’obiettivo principale è valutare la risposta piezoresistiva del materiale e sviluppare un modello agli elementi finiti in grado di rappresentarne l’eterogeneità mesostrutturale, con...
Passive safety components in racing automotive vehicles operate at the intersection of lightweight, structural efficiency, and energy absorption. Although in motorsport applications, carbon fibers remain the standard composite reinforcements with demonstrated mechanical performance and guaranteed structural integrity, growing sustainability requirements have spurred interest in alternative...
I biocompositi a matrice polimerica rinforzati con fibre naturali rappresentano un'alternativa sostenibile ai compositi tradizionali, ma presentano limitazioni note legate all'elevato assorbimento di umidità e alla scarsa adesione fibra-matrice, con conseguenti effetti negativi sulle prestazioni meccaniche. L'efficace incorporazione di nanoparticelle può aumentare la tenacità della matrice e...
