Theoretical and experimental study of novel hybrid composite and metal-composites interfaces

La crescente domanda di soluzioni alleggerite in ogni campo dell'ingegneria, sta spingendo l'industria a cercare nuove soluzioni tecnologiche per sfruttare il pieno potenziale dei diversi materiali. La combinazione di materiali diversi con gamme di proprietà specifiche racchiude in sé una trasparente ripartizione delle funzioni fra componenti, consentendo al contempo un connubio ottimale delle loro caratteristiche. Sia dal punto di vista della progettazione che del processo, l'interazione tra materiali differenti può portare a gravi difetti che compromettono le prestazioni di un componente, anche nell’integrità strutturale. Questa tesi mira a sviluppare metodologie per la produzione, la progettazione ed il controllo di componenti ibridi metallo-composito e compositi ibridi. Nel Capitolo 1, viene esposta una metodologia per la progettazione e la produzione di tubi ibridi in alluminio/composito co-curati. Nel Capitolo 2, viene mostrata e dimostrata una metodologia full-field per il rilevamento del disallineamento delle fibre e la previsione della rigidezza per sistemi fibrorinforzati a fibra lunga. Il capitolo 3 riporta lo sviluppo di una nuova tecnologia per l'unione compositi a fibra corta e metallo in processo di co-curing, utilizzando lattice structures. Il capitolo 4 è dedicato a un nuovo quadro analitico per l'ottimizzazione del design di due tipologie di lattice structure.