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DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTIUniversità di Palermo Napoli, 8 Febbraio 2005 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTI.

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1 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTIUniversità di Palermo Napoli, 8 Febbraio 2005 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTI University of Palermo COFIN Presentazione Linee di Ricerca Unità Operativa di Palermo Dipartimento di Ingegneria Aeronautica e dei Trasporti Viale delle Scienze – Palermo, Italy. Napoli, 8 Febbraio 2005

2 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTIUniversità di Palermo Napoli, 8 Febbraio 2005 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTI University of Palermo Introduzione Negli ultimi decenni lutilizzo dei materiali compositi nel settore aeronautico ed aerospaziale è notevolmente incrementato. AIRBUS A380BOEING 7E7 Napoli, 8 Febbraio 2005

3 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTIUniversità di Palermo Napoli, 8 Febbraio 2005 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTI University of Palermo Applicazioni avanzate in composito Lutilizzo di materiali compositi è stato esteso ad elementi di forma complessa tradizionalmente realizzati in materiale metallico. Pressure bulkhead AIRBUS A380Composite upper fuselage panels

4 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTIUniversità di Palermo Napoli, 8 Febbraio 2005 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTI University of Palermo Elementi complessi in composito Sono state realizzate intere sezioni di forma complessa in materiale composito. Lutilizzo di nuove tecnologie di manifattura ha reso possibile la realizzazione di pannelli di fusoliera in composito con elementi di irrigidimento integrati. A380 rear sectionLaser beam welding

5 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTIUniversità di Palermo Napoli, 8 Febbraio 2005 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTI University of Palermo Considerazioni sulluso dei compositi Estrema attenzione deve essere rivolta alluso di materiali compositi nelle sezioni maggiormente sollecitate. E necessario sviluppare strategie di modellazione efficienti per lanalisi della risposta di tali strutture. Analisi accurata di Comportamento statico Comportamento a fatica Vita residua in presenza di danneggiamento Modellazione accurata di Giunti fra pannelli Giunti con elementi di irrigidimento Stati di tensione in presenza di danneggiamento

6 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTIUniversità di Palermo Napoli, 8 Febbraio 2005 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTI University of Palermo Linee di ricerca dellunità operativa Lobiettivo dellUnità di ricerca consiste nello sviluppo di metodi numerici per lanalisi di sezioni di fusoliera pressurizzate in composito. In particolare lattenzione sarà rivolta allo sviluppo di modelli per Analisi di pannelli di fusoliera in composito; Analisi di giunti fra pannelli; Analisi di giunti fra pannelli ed elementi di irrigidimento; Analisi del danneggiamento in pannelli di fusoliera.

7 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTIUniversità di Palermo Napoli, 8 Febbraio 2005 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTI University of Palermo Analisi concentrazioni di tensione Particolare attenzione sarà rivolta allo studio delle concentrazioni di tensione ed alle tensioni interlaminari in corrispondenza di zone di giunzione o altre discontinuità. PP Analisi delle concentrazioni di tensione. Individuazione dei parametri caratteristici Procedure per la valutazione del rischio.

8 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTIUniversità di Palermo Napoli, 8 Febbraio 2005 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTI University of Palermo Valutazione del danneggiamento Oltre che le concentrazioni di tensione associate alle particolari tipologie costruttive, notevole attenzione sarà rivolta alla modellazione del danneggiamento Valutazione dello stato di tensione in prossimità della cricca; Valutazione dei parametri tipici della Meccanica della Frattura; Analisi dei meccanismi di danneggiamento

9 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTIUniversità di Palermo Napoli, 8 Febbraio 2005 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTI University of Palermo Sviluppo Analisi Globale-Locale Uno degli obiettivi finali dellunità di ricerca consiste nellimplementazione di una procedura di calcolo capace di interfacciare analisi condotte a scale diverse. Il vantaggio di tale implementazione consiste nella possibilità di cogliere gli aspetti salienti della distribuzione minimizzando lo sforzo computazionale.

10 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTIUniversità di Palermo Napoli, 8 Febbraio 2005 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTI University of Palermo Analisi Globale-Locale Lanalisi sarà articolata in diversi stadi: Primo stadio Secondo stadio Terzo stadio Flussi di carico globali Comportamento irrigidimenti Concentrazioni di tensione GLOBAL ANALYSISLOCAL ANALYSIS BCs

11 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTIUniversità di Palermo Napoli, 8 Febbraio 2005 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTI University of Palermo Fasi della ricerca La ricerca sarà articolata nelle seguenti fasi: Estensione e sviluppo di formulazioni per lo studio del comportamento meccanico di pannelli in composito, con particolare attenzione alla modellazione di giunti e danneggiamento; FASE 1 Stato dellarte Estensione ed adattamento di Modelli ad elementi finiti Modelli ad elementi al contorno Modelli meshless

12 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTIUniversità di Palermo Napoli, 8 Febbraio 2005 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTI University of Palermo Fasi della ricerca Implementazione dei modelli numerici sviluppati e sviluppo di una procedura di calcolo per lanalisi Globale-Locale di strutture complesse in composito. FASE 2 PREPROCESSING SOLVER Semplificazione della geometria Individuazione delle sub-regioni Trasferimento delle condizioni al contorno Rappresentazione dati POSTPROCESSING Riorganizzazione dati

13 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTIUniversità di Palermo Napoli, 8 Febbraio 2005 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTI University of Palermo Fasi della ricerca Validazione delle formulazioni e degli schemi numerici sviluppati mediante comparazione con i risultati ottenuti da opportune campagne sperimentali condotte da altre unità afferenti al programma. FASE 3 Codici numerici Dati sperimentali FASE 4 Impiego delle procedure numeriche sviluppate per la caratterizzazione del comportamento meccanico di elementi strutturali in composito, ed individuazione dei parametri tipici di tale comportamento.

14 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTIUniversità di Palermo Napoli, 8 Febbraio 2005 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTI University of Palermo Tempi della ricerca I tempi previsti sono i seguenti Formulazioni e modelli Codici numerici Dati sperimentali Individuazione dei parametri Linee guida per il design strutturale I anno II anno

15 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTIUniversità di Palermo Napoli, 8 Febbraio 2005 DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AERONAUTICA E DEI TRASPORTI University of Palermo Risultati attesi I risultati attesi della ricerca possono essere sintetizzati nel modo seguente Ricadute della ricerca Formulazioni e modelli Codici numerici Disponibilità di dati su configurazioni complesse Linee guida per il design


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