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Lo scopo del presente lavoro è quello di studiare il comportamento micromeccanico dei materiali compositi unidirezionali in resina epossidica, mediante un'analisi agli elementi finiti con il software commerciale ABAQUS.
L'obiettivo principale è quello di indagare sull'interazione tra fibra e matrice in un materiale composito, e sull'influenza della loro risposta a sollecitazioni esterne sulle proprietà meccaniche dello stesso. Nello specifico, è stato analizzato quanto accade a livello microscopico in un materiale composito unidirezionale, focalizzando l'attenzione sulla ripartizione del carico, sul calcolo della matrice di rigidezza omogeneizzata e sul comportamento elastoplastico della cella elementare del materiale stesso.
In primis è stato realizzato un modello agli elementi finiti per l’estrapolazione della matrice di rigidezza del composito, con l’ipotesi che fibra e matrice fossero materiali omogenei, isotropi ed elastici.
Una volta validato tale modello con le più avanzate teorie di calcolo, siamo passati all’analisi della risposta del composito in esame in termini di curve sforzo-deformazione. Il comportamento non lineare dell’intero composito, specialmente nel caso di sollecitazioni dominate dalla matrice, ci ha indotto ad ottimizzare la risposta della matrice stessa attribuendole un comportamento elastoplastico, poi implementato nel modello agli elementi finiti.
Il nuovo modello ottenuto per la matrice è stato dunque settato sulle curve sperimentali della stessa e, una volta verificato, è stato introdotto nel modello del composito. Da quest’ultimo sono state estrapolate le curve sforzo-deformazione del composito, che sono state subito dopo confrontate con dei dati trovati in letteratura.