Micromeccanica e macromeccanica dei compositi laminati a fibre lunghe

In questa tesi si è analizzato il comportamento dei laminati compositi a fibre lunghe, ottenuti dall’unione di lamine variamente orientate, che insieme riescono a garantire proprietà altrimenti non conseguibili. Nella prima parte si è cercato di dare una visione globale dei materiali compositi, con definizioni e indicando alcuni esempi applicativi nei vari ambiti. Inoltre, si è proceduto alla loro classificazione e alla valutazione della funzione e proprietà di matrice e fibre. Nella seconda parte sono state studiate in dettaglio le interazioni tra i costituenti della lamina, singolo strato di un laminato composito. In particolare, è stato valutato il comportamento elastico della lamina ortotropa e trasversalmente isotropa definendo le costanti (modulo elastico in direzione longitudinale E1, modulo di elasticità trasversale E2, modulo di elasticità tangenziale G12, coefficiente di Poisson longitudinale e coefficiente di Poisson trasversale) ottenute da una serie di considerazioni e meccanismi che si sviluppano tra matrice e rinforzo. Per quanto riguarda la resistenza meccanica della lamina sono state accuratamente trattate la resistenza a trazione longitudinale σL, R e trasversale σT, R. Prima di passare alla macromeccanica è stato necessario risalire all’equazione costitutiva della lamina, che lega tensioni e deformazioni, sia per un generico riferimento cartesiano ortogonale, sia per un piano di riferimento ruotato di un angolo ϑ in senso antiorario rispetto a quello principale tipico dei laminati angle-ply. Nell’ultima sezione si sale di scala, si passa dalla lamina al laminato delineandone il comportamento. Inoltre, si è valutato l’andamento delle tensioni e deformazioni al suo interno, per poi arrivare all’equazione costitutiva fondamentale per la progettazione.