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Analisi del comportamento Damage Tolerant di un pannello sandwich
Last modified: 2008-05-22
Abstract
In questo lavoro è stato analizzato il comportamento damage tolerant di un pannello a costruzione sandwich utilizzato in fusoliere aeronautiche, attraverso un duplice approccio, sperimentale e numerico. Il pannello, soggetto ad un carico a fatica pulsante di puro taglio, è stato sottoposto al carico di prova dopo che un danneggiamento artificiale è stato creato al centro di una pelle. Il successivo avanzamento della cricca, originata dal danneggiamento, è stato seguito e monitorato attraverso una strumentazione dedicata al fine di valutarne la velocità di propagazione. Due modelli ad elementi finiti sono stati costruiti per analizzare i parametri di meccanica della frattura (SIF) durante la propagazione e confrontarli con la legge di propagazione del materiale (NASGRO). In particolare i due modelli FE seguono due approcci diversi. Nel primo approccio, si utilizza un modello 3D che riproduce con elevato dettaglio la complessità costruttiva del pannello, con successiva analisi realizzata con un solutore commerciale di largo utilizzo, ABAQUS; la propagazione della cricca è stata simulata passo dopo passo utilizzando anche la tecnica della sottomodellazione. Il secondo approccio FE utilizza un programma commerciale specifico per la propagazione di cricche (FRANC2D), che richiede però un modello bidimensionale; la propagazione della cricca e la creazione del modello aggiornato sono state in questo caso gestite automaticamente dal programma, con notevole riduzione dei tempi di calcolo complessivi. La comparazione dei dati sperimentali uniti ai risultati FEM con il comportamento alla propagazione del materiale mostra una buona concordanza dello schema utilizzato per entrambi i modelli, in particolar modo per il modello 3D che riesce a schematizzare in forma esaustiva le caratteristiche peculiari del pannello sandwich.
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