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Thesis etd-06082021-093201


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
BAGNONI, VIRGINIA
URN
etd-06082021-093201
Thesis title
Simulazioni numeriche di degradazione delle proprietà meccaniche e di espansione igroscopica e termica di materiali compositi soggetti ad assorbimento di umidità ed esposizione ad alta temperatura
Department
INGEGNERIA CIVILE E INDUSTRIALE
Course of study
INGEGNERIA AEROSPAZIALE
Supervisors
relatore Prof.ssa Boni, Luisa
relatore Prof. Fanteria, Daniele
Keywords
  • Abaqus
  • absorption
  • assorbimento
  • carbon-epoxy
  • composites
  • compositi
  • degradazioni strutturali
  • espansione
  • espansione igroscopica
  • espansione termica
  • expansion
  • hygroscopic expansion
  • moisture
  • structural degradations
  • temperatura
  • temperature
  • thermal expansion
  • umidità
Graduation session start date
20/07/2021
Availability
Withheld
Release date
20/07/2061
Summary
In ambito aeronautico, i compositi in fibra di carbonio e resina epossidica sono di gran lunga preferiti a materiali come il titanio e l’alluminio poiché possiedono rapporti rigidezza-peso e resistenza-peso più alti e una migliore resistenza a fatica e a corrosione. Tuttavia, le eccellenti proprietà meccaniche dei compositi sono seriamente compromesse dall’assorbimento di umidità e dall’alta temperatura, che si rivelano anche causa di indesiderabili distorsioni geometriche dei componenti. L’obiettivo di questa tesi, dunque è quello di simulare questi fenomeni attraverso il software Abaqus e comparare i risultati ottenuti con i dati sperimentali. Inoltre, è di fondamentale importanza studiare l’espansione termica e igroscopica di questi materiali per ottenere dei risultati circa gli spostamenti e le tensioni dovuti alle distorsioni geometriche.

In aeronautical applications, carbon-epoxy composites are preferred to other material such as titanium or aluminium because of their higher strenght/stiffness to weight ratios and their better fatigue behaviour and corrosion strenght. Unfortunately,moisture absorption and high temperature exposure may affect significantly their mechanical properties and also may cause undesiderable shape distorsions of carbon-epoxy components. The aim of this thesis is to simulate these degradation phenomena through the Abaqus software and then, compare the results with the experimental data. Moreover, it will be important to analyse the material expansion due to moisture absorption and high temperature in order to obtain diplacements and stresses results due to shape deformations.
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