Progettazione a fatica con i materiali compositi a matrice polimerica

MMSATA14

Docenti

Prof. Marino Quaresimin - Dipartimento di Tecnica e Gestione dei sistemi Industriali - Università di Padova

Descrizione introduttiva

I materiali compositi a matrice polimerica hanno ormai raggiunto un'ampia diffusione e notevole risulta l'interesse industriale per le loro potenzialità strutturali. Nonostante l’ampia diffusione e il numero sempre crescente di applicazioni significative, il problema della resistenza a fatica è ancora oggetto di studi e ricerche.
In questo contesto, il modulo si pone l'obiettivo principale di presentare una panoramica dello stato dell'arte attuale sull'argomento con particolare riferimento agli aspetti applicativi e progettuali, alle metodologie comunque disponibili per il dimensionamento e ai problemi ancora aperti e in fase di studio.

Contenuti

Durante il corso verranno analizzate e discusse le seguenti tematiche:

• Meccanica del danneggiamento in presenza di carichi ciclici 
  
• Metodologie di caratterizzazione sperimentale 
  
• Metodologie per la stima della resistenza e della vita a fatica 
  
• Resistenza a fatica per compositi a fibre lunghe e a fibre corte
  
• Effetti di intaglio 
  
• Storie di carico reali, fatica ad ampiezza variabile e danneggiamento cumulativo 
  
• Fatica in condizioni di sollecitazione multiassiale 
  
• Resistenza interlaminare e alla delaminazione ciclica
  
• Effetti ambientali ed invecchiamento
  
• Fatica nelle giunzioni strutturali (incollate e stampate) 
  
• Nanocompositi: tenacità a frattura e resistenza a fatica

Programma

Primo giorno
09.30 Meccanica del danneggiamento in presenza di carichi ciclici, metodologie di caratterizzazione sperimentale
11.00 Pausa caffè.
11.15 Parametri di influenza sulla resistenza a fatica per compositi a fibre lunghe e a fibre corte. Panoramica sulle metodologie previsionali per carichi monoassiali
13.00 Pausa pranzo.
14.00 Resistenza a fatica multiassiale per compositi a fibre lunghe e a fibre corte, parametri di influenza e modelli previsionali
16.00 Pausa caffè.
16.15 Effetti di intaglio a fatica
18.00 Conclusione

Secondo giorno
09.00 Fatica ad ampiezza variabile e danneggiamento cumulativo
11.00 Pausa caffè.
11.15 Tenacità a frattura e resistenza interlaminare in presenza di carichi ciclici
13.00 Pausa pranzo.
14.00 Giunzioni strutturali (incollate e stampate) in materiale composito, comportamento statico e a fatica
16.00 Pausa caffè
16.15 Nanocompositi: tenacità a frattura, resistenza a fatica. Effetti ambientali ed ageing
17.30 Conclusione

Destinatari

I progettisti di componenti e strutture in materiale composito sottoposte a condizioni di carico ciclico 
I responsabili tecnici delle aree di progettazione e di ricerca e sviluppo che intendono approfondire le conoscenze sul comportamento dei materiali compositi in presenza di carichi ciclici e sulle possibili metodologie previsionali. 
I responsabili di laboratori di prova e sperimentazione che intendono approfondire le proprie conoscenze in merito alle tecniche sperimentali per la valutazione della resistenza a fatica dei materiali compositi.
Ricercatori e tecnici che intendano approfondire le conoscenze sulla meccanica del danneggiamento per fatica nei materiali compositi.

Prerequisiti

Pur trattandosi di un corso a contenuto specialistico, può essere seguito efficacemente sia da laureati in Ingegneria o in altre discipline scientifiche, di primo o secondo livello, sia da diplomati tecnici. Conoscenze di base sul comportamento strutturale dei materiali compositi e le relative metodologie di analisi tensionale possono risultare di aiuto alla comprensione degli argomenti trattati. È quindi consigliata, ma non indispensabile, la frequenza preliminare del corso MMCBTA01 “Introduzione alla progettazione con i materiale compositi”. Durante il corso verranno comunque richiamati gli aspetti di base necessari per consentirne la frequenza anche come modulo indipendente.

Materiale didattico

Ad ogni partecipante al corso verranno fornite delle dispense/note relative agli argomenti trattati, assieme a copia delle slides utilizzate durante le lezioni.