Materiali compositi

E(Vetro)_-1 ≅ 70 GPa

Ovvero simile all'alluminio

Dalla Tabella si evince che un polimero dal punto di vista meccanico non ha grandi qualità, è di un ordine di grandezza inferiore rispetto ai metalli. La resistenza del vetro si legge alla resistenza delle superficie.

Facciamo un primo composto con due materiali più economici. Le prestazioni di un materiale composto non sono legate al peso, ma alla frazione di volume della fibra. Se il polimero e il vetro si pongono in maniera elastica mentre il composto in maniera Tenace, questo dato è la tenenza come se non è presente in tabella. Consideriamo adesso il secondo composto, in cui ciò che cambia è la frazione di volume e il dimensionamento; ciò che calcoliamo è il valore di rinforzo della fibra. Più fibre inseriamo e più le caratteristiche meccaniche del vetro vengono superate. Le fibre hanno un comportamento rispetto al vetro

Con il materiale composto si risparmia costosità e aumenti il peso, sufficiente a una maggiore resistenza e qualità al materiale.

resina), ovvero meno pesante si compone facilmente. Abbiamo creato un materiale economico con prestazioni elevate. Così succede con un materiale costoso e tra la resina epossipolica e le resine polesteri hanno più importante sia un sistema element. Esistono alcune fibre di carbonio di elevato spessore, che aumenta momentaneamente. Il carbonio è nella classe di elevato prezzo. Si cambia il sistema rispetto a quello del acciaio. Così come per la resistenza si potrebbe arrivare tra 2000 – 2400 MPa ovvero doppio il duplice dell’acciaio. Abbiamo problemi il problema è il costo.

Lo stesso acciaio, però più costoso le pietre si ma invece che cambiano durante le caratteristiche che scendono drasticamente.

Le soluzioni strategiche si sovrapposti strati tra loro.

Si sfruttano dei materiali compositi e la maggior ragione è la maggiore leggerezza; è inoltre possibile avere il minimo di spreco per ottenere il peso finito ovvero il materiale viene fatto su misura; non ho problemi di corrosione, viene usato in situazioni in cui si necessita di elevate caratteristiche, lo svantaggio si trova nel fatto che difficilmente ho più mescole da effettuare.

L’altro limite sta nel fatto che la lavorazione viene fatta per la più di mano (alti costi) e differenze di pezzi.

Lamina unidirezionale e fibre lunghe orientate:

Φ ≥ 2_min (diametro della fibra)

V_F = V_T della fibra

la limite di fibre secche

la maniera più compatta e oggenza con una fibra centrale:

Sono lunghe quanto le lunghezze della lamina. Possiamo però limitarci a studiare la sezione:

V_F = A_F della sezione

Questo però non conviene; si utilizza un elemento rappresentativo di volume (RVE) che corrisponde a un esagono:

2R = distanza tra due fibre. d = 2r diametro delle fibre (r = raggio fibra)

S = separazione tra le superficie delle fibre

Esagono regolare quindi: Area_eso = TT

Area di tutto l’esagono giusto per capire come si verifca l’area dei triangoli con base 2R e altezza √3

limite della fibre

Consideriamo una nuova famiglia: HALPIN-TSAI

AL variare di ξ la formula rappresenta un materiale con le fibre tutte allineate o un materiale con le fibre a 90°

ξ=2 vale per tutte le fibre affiancate

Se il nostro materiale non è isotropo quindi il modulo elastico e il taglio non sono legati

• V_f=0,2
• E₁(Reuss) = 5,5
• E₁max = 5,8
• E₁min = 4,7
• E₁medio = 5,3
• E₁(H-T) = 5,5

• V_f=0,5
• E₁(Reuss) = 7,6
• E₁max = 13,7
• E₁min = 6,5
• E₁medio = 10,12
• E₁(H-T) = 12,8

Se il nostro materiale non è isotropo quindi le costanti elastiche non sono legate:

G₁₂ ≠ G#

Questa può dare un errore non tanto trascurabile

Si usa, perché quella, è Halpin-Tsai:

• con ξ=1

Se il coefficiente di poisson dipende dai materiali impiegati:

υ₁₂(E₂)

υ₁₂ = Υ_f(12)·V_f + Υ_m·V_m =

= Υ·V_f(A·V_f)

= 0,25 · 0,50 + 0,28 (A·V_f) 0,5 = 0,345

Formula di Maxwell

υ₁₂ =

Fibre di vetro

Se V_f ha una valore molto piccolo perché è legato alle dimensioni delle lamina, Ci permette così di trovare un genere preciso il materiale è isotropo. Se questo parametro trova {E₁₁, E₂₂, V₁₂, V₂₁}, sono fondamentali.

Consideriamo il laminato CROSS - PLY:

Si che sia simmetrico, oppure no, purché faccia una combinazione lineare di termini medi

C'è una formula che dice che se un materiale ortotropo è simmetrico vero l'asse x2, non è vero il contrario.

In costruire il laminato si possono compiere della somme per compensare (fare pesi). Abbiamo la possibilità di scegliere la struttura e di prevedere il comportamento e l'equilibrio che permette di scegliere la sequenza delle lamina. Per avere un materiale con buona caratteristiche sarebbe opportuno fare un materiale più “omogeneo”.

0 - 30 - 30

30 - 60

così è sostituite diverso

0 - 30 - 30 - 0

30 - 60

così è più opportuno, più “omogeneo”

Produrre laminati con fibre lunghe ci permette di avere proprietà migliori, però il processo lungo i piani si inserisce la fibra corte. Cosa succede in questo caso? Vediamo lamina indicato sempre a fibra corte; tutte della stessa lunghezza:

Con una laser incisione un reticolo quadrato

Applichiamo una trazione e il reticolo si allunga. In prossimità delle fibre mantiene la deformazione alcune zone diverse, lontano si deforma dipendendo secondo?

E della matrice

Per osservare la inversioni con una nuova polarizzata e per polarizziamo con uni verso riuscito a 90°

Come si situano e quanti vediamo queste tensioni? È le equazioni Rosen - Cox. Questo modello lo possiamo considerare solo nel comportamento elastico, in una marca è ben legame asse fibre

La tensioni mai vero trascurano il piano di polarizzazione?