Modellazione numerica per la previsione di vita a fatica di materiali compositi a fibra corta, in presenza di un intaglio acuto

Un approccio sviluppato per i compositi a fibra continua è stato adattato a materiali termoplastici rinforzati con fibre corte di vetro nell’ambito della vita a fatica di componenti intagliati. Sono state modellate configurazioni rappresentative della microstruttura a bordo intaglio con la tecnica della sotto-modellazione. Per tener in considerazione l’effetto della reale microstruttura e fornire le adeguate condizioni al contorno al sotto-modello, si è ricorso a metodi di omogeneizzazione presenti in letteratura, quali Mori–Tanaka e Halpin-Tsai. Per includere l’alta variabilità della microstruttura, è stato sviluppato uno strumento in grado di generare una grande quantità di configurazioni, permettendo di condurre analisi su diverse topologie. Sulla base di questo modello sviluppato a livello microscopico, si sono espresse le curve di fatica in termini della grandezza identificata come forza motrice del danneggiamento (tensione idrostatica), fornendo un'unica curva maestra con bassa deviazione standard.