Modelli numerici avanzati per lo studio di Materiali Compositi Microstrutturati (MoNA -MCM)
Componente | Categoria |
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Patrizia Trovalusci | Tutor di riferimento |
I materiali compositi, sia innovativi (fibre composite, nano-strutturati, porosi o ceramici) che tradizionali (materiali in calcestruzzo e in muratura) hanno un ruolo sempre più preponderante nella nostra società e un largo uso in diversi campi, dall'ingegneria alla tecnologia, questo a causa della richiesta sempre maggiore del soddisfacimento di requisiti di alte prestazioni.
Questo tipo di materiali complessi presentano generalmente una struttura interna ("microstruttura"), a livello nano, micro o meso scala, generalmente caratterizzata da una struttura randomica con la presenza di inclusioni, grani o fibre dispersi in una matrice generalmente continua.
Il comportamento di questi materiali è complesso e sovente caratterizzato da una risposta non lineare: danno, plasticità, frattura, ecc.
A tal fine, una accurata indagine sul comportamento meccanico dei materiali compositi è obbligatoria in quanto, basarsi su un'efficace modellistica costitutiva, strutturale e su efficaci metodi numerici avanzati permette una descrizione accurata della risposta.
È riconosciuto dalla comunità scientifica come importanti proprietà del materiale macroscopico, come rigidità e resistenza, sono governate da processi che si verificano da una a diverse scale al di sotto del livello di osservazione. Una comprensione approfondita di come questi processi che influenzano il comportamento macroscopico è la chiave per l'analisi sia per materiali compositi esistenti che per la progettazione di nuovi materiali compositi ad alte prestazioni.
Il progetto mira attraverso i due Work Package (WP) allo sviluppo di: (i) modelli costitutivi atti a tener conto a livello macroscopico delle caratteristiche microscopiche, (ii) sviluppo dello strumento computazionale dei Virtual Element Method.