Valutazione della fatica dei laminati compositi

Titolo originale:

Fatigue assessment of composite laminates

Contenuto del libro:

Da oltre un secolo, il termine fatica è ampiamente accettato nel vocabolario ingegneristico per indicare il cedimento catastrofico di materiali sottoposti a carichi ciclici. Il carico ciclico causa danni e degrado delle proprietà del materiale in modo cumulativo.

Quando una struttura è sottoposta a sollecitazioni cicliche (spesso molto inferiori al limite di snervamento statico del materiale), cede dopo un certo numero di cicli di applicazione delle sollecitazioni. Pertanto, la fatica è il principale meccanismo di rottura delle strutture sottoposte a carico ciclico. Per dimostrare il comportamento a fatica, i laminati compositi sono modellati con il metodo degli elementi finiti (FEM).

Utilizzando i risultati FEM e il criterio di Tsai-Hill, si calcola la vita a fatica per varie configurazioni di laminati. Per convalidare i risultati, si confronta la vita a fatica valutata con i criteri Tsai-Hill e Tsai-Wu.

Vengono studiate le variazioni della vita a fatica per diverse condizioni di supporto, incrementi di carico e possibili sequenze di impilamento delle lamine. Inoltre, per presentare il comportamento a fatica in presenza di carichi di ampiezza variabile, il metodo di conteggio Rainflow viene applicato alla storia di carico irregolare e la vita a fatica viene calcolata per il carico a blocchi convertiti.