Metodologie innovative per l'analisi tensionale di giunzioni incollate

Lo scopo di questa tesi è lo sviluppo di nuove metodologie per l’analisi di giunti incollati, con particolare riferimento a aderendi in materiale composito (rinforzato con fibre di carbonio). Come primo passo si è analizzata la geometria di riferimento utilizzando elementi solidi e mesh molto fitte, in modo da ricavare il grado di singolarità 1− e il fattore di intensificazione delle tensioni SIF, 1. Successivamente si sono analizzate diverse alternative in modo da semplificare la modellazione della geometria. In particolare, gli aderendi sono stati modellati mediante elementi Shell mentre l’adesivo è stato modellato con elementi Solid. Questo ha portato ad una serie di problematiche dovute alla dimensione degli elementi solidi in prossimità del piede di incollaggio. Dopo diverse analisi, si è riscontrato che con elementi all’apice di dimensione micrometrica si giunge a risultati confrontabili con quelli ottenuti dall’analisi piana con elementi nanometrici. Definita questa metodologia per il caso Single Lap Joint Square Edge si è passati alla configurazione Spew Fillet per studiare se questa semplificazione di modellazione può essere estesa a varie geometrie di giunzioni incollate. Si è osservato che l’angolo di apertura dell’intaglio rappresenta un parametro critico per la riuscita della semplificazione. In particolare, angoli di ampiezza ridotta portano a dei dati coerenti e confrontabili a quelli ottenuti con l’analisi senza sostituzione con elementi Shell, mentre per angoli più ampi si ottengono risultati non confrontabili.