Sviluppo di user material subroutines per la predizione del danneggiamento in compositi fibrorinforzati in ambiente abaqus

I materiali compositi sono composti da diverse fasi, la matrice può essere di diverse tipologie in base al materiale utilizzato, il rinforzo viene classificato secondo le sue dimensioni. Esse ricoprono ruoli diversi, la prima mantiene il rinforzo in posizione e conferisce la forma corretta, la seconda migliora le proprietà meccaniche complessive. Il materiale composito si dice progettato se presenta proprietà meccaniche uguali o superiori rispetto a quelle delle fasi di partenza. L’uso sempre più diffuso ne ha reso necessaria una profonda comprensione dei meccanismi di danneggiamento e rottura, poiché il collasso della struttura può verificarsi in diverse modalità, per cedimento della matrice, per rottura delle fibre o per delaminazione delle pelli, ciò ha reso necessario sviluppare nuovi criteri. Una caratteristica peculiare dei compositi è quella di continuare a sostenere carichi operativi nonostante la generazione di danneggiamenti, senza andare in contro alla rottura definitiva. Tipicamente il carico massimo sopportabile viene assunto come leggermente inferiore al “First Ply Failure” (FPF), ovvero il carico che causa il cedimento del primo strato del laminato in materiale composito. Sfruttando l’analisi del danno è possibile determinare un carico ultimo superiore al FPF. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è quello di confrontare diversi criteri di rottura dei materiali compositi per poi integrare un modello di propagazione del danno. Verrà utilizzato il software commerciale ABAQUS cercando di riprodurre i risultati sperimentali, esso permette di implementare delle User-subroutine (VUMAT), che permettono di definire il comportamento del materiale, anche se non previsto inizialmente tra quelli disponibili nella libreria del software. Verranno utilizzate le VUMAT per definire l’andamento della degradazione progressiva delle proprietà elastiche del laminato.