Esecuzione ed elaborazione di prove di schiacciamento su polimeri bifasici

This thesis focuses on the experimental characterization of biphasic polymers, examined in both monolayer and multilayer configurations. The experimental campaign primarily involved quasi-static compression tests, alongside dynamic compression and tensile tests. Stress-strain curves were obtained using the Digital Image Correlation (DIC) technique—utilizing MatchID software and custom MATLAB code. The results reveal significant differences among the monolayer geometries, driven by varying formulations that exhibit rigid, compliant, or intermediate behaviors. In multilayer architectures, the presence of lower-stiffness components dictates the initial deformation stage and results in a lower Young's modulus compared to configurations consisting solely of the rigid component. Analysis of layer orientation confirmed the samples' anisotropic behavior; specifically, the material's mechanical properties were observed to change depending on the direction of the applied load relative to the layer arrangement. Furthermore, the yield stress was found to be proportional to the strain rate, whereas the Young's modulus showed an inverse trend. The observed decrease in the elastic modulus during dynamic testing is likely attributable to the fact that an average value was measured, while the deformation itself was non-uniform.

Oggetto di questa tesi è la caratterizzazione sperimentale di polimeri bifasici, esaminati sia in configurazione monostrato che multistrato. La campagna sperimentale condotta comprende principalmente prove di compressione quasi-statica, ma anche di compressione dinamica e di trazione. Per l’ottenimento delle curve tensione-deformazione si è adottata la tecnica di Correlazione Digitale delle Immagini (DIC), attraverso il software MatchID, e l’implementazione di codici MATLAB. I risultati ottenuti evidenziano una differenza sostanziale tra le geometrie monostrato, dovuta alle differenti formulazioni che presentano un comportamento rigido, cedevole o intermedio. Nelle architetture multistrato la presenza delle parti a minor rigidezza definisce la zona iniziale della deformazione e comporta una diminuzione del modulo di Young rispetto al caso in cui si ha solo il componente rigido. L’analisi dell’orientamento dei layers ha confermato il comportamento anisotropo dei campioni, infatti si è potuto osservare come, variando la direzione di applicazione del carico rispetto alla disposizione degli strati, cambiano le caratteristiche meccaniche del materiale. È stato inoltre osservato che la tensione di snervamento è proporzionale allo strain-rate, mentre il modulo di Young ha un andamento opposto a esso. La diminuzione del modulo elastico nella prova dinamica è probabilmente legata al fatto che si è misurato il valore medio, ma la deformazione non è uniforme.