Un nuovo approccio teorico e sperimentale alla caratterizzazione dell’anisotropia indotta da danno nei materiali compositi fibro-rinforzati

The theoretical and experimental analysis of the damage induced anisotropy in fiber-reinforced composite materials is very difficult because the damage induced anisotropy is superimposed to the constitutive anisotropy of the material. Based on some recent experimental works by us on the mechanical characterization of anisotropic materials by ultrasonic immersion techniques [1-2], we developed a new theoretical and experimental approach for characterizing the damage induced anisotropy of materials [3-4]. In this study, we show the experimental results obtained by ultrasonic tests carried out on samples of a glass fiber-reinforced polymer composite (GFRP) before and after artificial damage tests. The analysis of the slowness curves and the use of an anisotropic damage model allowed us for recognizing the variation of the acoustic response of the composite and for estimating the anisotropy induced damage.

Lo studio teorico e sperimentale dell’anisotropia indotta da danno nei materiali compositi fibrorinforzati risulta molto complesso in quanto l’anisotropia indotta si sovrappone all’anisotropia costitutiva del materiale. Sulla base di recenti lavori sperimentali da noi condotti sulla caratterizzazione meccanica dei materiali anisotropi mediante tecniche ultrasoniche ad immersione [1- 2], abbiamo sviluppato un nuovo approccio teorico e sperimentale alla caratterizzazione dell’anisotropia indotta da danno nei materiali [3-4]. In questo studio, mostriamo i risultati sperimentali ottenuti da prove ultrasoniche effettuate su campioni di compositi fibro-rinforzati (GFRP) prima e dopo test di danneggiamento artificiale. L’analisi delle curve di ritardo e l’impiego di un modello di danno anisotropo hanno permesso di riconoscere la variazione della risposta acustica dei materiali compositi e di stimare l’anisotropia indotta da danno.