Influenza dello strain-rate sul comportamento meccanico dei ...

Cap. I – EFFETTI DELLA VELOCITÀ DI DEFORMAZIONE SUL
COMPORTAMENTO MECCANICO DEI MATERIALI STRUTTURALI
delle resine con polimerizzazione a freddo restituiva risultati più scadenti rispetto
a quelle con polimerizzazione a caldo.
Altro punto su cui focalizzare l’attenzione è la riduzione della tensione di rottura
che si registra nei sistemi compositi. Apparentemente risulta strano questo
fenomeno perché, se la sensibilità alla velocità di deformazione è imputabile alla
matrice resinosa ed il processo di crisi delle fibre si origina per rottura del legame
chimico interno, la deformazione ultima dovrebbe rimanere la stessa. Se, però,
inquadriamo bene il problema, ragionando in termini di sistema composito e
quindi di ruoli dei singoli componenti, possiamo spiegare questa apparente
incongruenza. Infatti, la rottura attivata a livelli di deformazione più bassi
potrebbe essere la conseguenza del fatto che, nel trasferire gli sforzi alle fibre
mettendole in compartecipazione, la resina non riesce ad assolvere la sua funzione
completamente a causa dei tempi brevissimi in cui il processo avviene. Il risultato,
quindi, è quello di avere zone di concentrazione delle tensioni in cui la crisi si
sviluppa prima senza che le altre fibre più lontane possano intervenire nel
meccanismo.
Nell’intento di portare a termine un discorso esaustivo, però, non si può
prescindere dall’investigare in tutte le direzioni e sotto tutti gli aspetti possibili
ciascun elemento alla base dei sistemi FRP. È per questo motivo che per
convalidare le supposizioni formulate sarebbero necessarie attività sperimentali in
questo senso soprattutto mirate allo studio del comportamento delle fibre di
rinforzo. A tal proposito, in attesa di campagne di prova con l’ intento di accertare
l’insensibilità allo strain-rate per le fibre, possiamo gettare le base analitiche a
sostegno della sperimentazione proponendo un semplice modello che metta in
relazione il DIF della deformazione ultima del sistema FRP con i parametri
meccanici della resina e del composito.
La rigidezza del sistema può essere calcolata con la media pesata delle rigidezze
dei singoli elementi:
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