• laminati compositi
• impatti a bassa velocità
• delaminazioni
• danno intralaminare
• BVID
• plasticizzazioni matrice
• taglio non lineare

In questa tesi è illustrato il lavoro svolto per sviluppare un modello di calcolo, che possa simulare il comportamento dei materiali compositi soggetti ad impatti di media-bassa energia. Gli obiettivi del lavoro sono, sia riprodurre il danneggiamento subìto dalla struttura in termini di delaminazioni, cricche e rottura delle fibre, sia ricreare l'indentazione causata dall'impatto.
Per poter conseguire tali obiettivi e in particolare una corretta valutazione del danno e dell'indentazione residua, il modello 3D creato usa una curva sforzo deformazione a taglio trasverso di tipo non lineare, con la possibilità per il materiale di subire deformazioni plastiche prima di raggiungere le condizioni di rottura.
Le non-linearità e il comportamento elasto-plastico a taglio sono gestiti con un algoritmo di return-mapping, che permette di ottenere un modello compatto, ma in grado di gestire con elevata effcienza di calcolo tutte le possibili combinazioni o sequenze di carico.
Il danno intralaminare è implementato secondo la Continuum Damage Mechanics e la termomeccanica dei processi irreversibili, quello interlaminare invece, usando un Modello di Zona Coesiva.
È stata valutata anche l'influenza della mesh sull'energia assorbita dal materiale durante l'impatto, e per svincolare i fenomeni dalla taglia della mesh,è stata usata la smeared crack formulation.
Il modello matematico è stato implementato all'interno di una UMAT in linguaggio FORTRAN che si interfaccia con il software ABAQUS, con il quale è stato possibile eseguire simulazioni da confrontare con test case sperimentali e di letteratura.