Aereo con materiali compositi

Una nuova opportunità per le strutture aerospaziali: i materiali compositi

Marco Gherlone (Politecnico di Torino)

20 aprile 2021, ore 17.30

Première YouTube sul canale dell'Accademia delle Scienze, 
seconda conferenza  del ciclo Le nuove sfide per l’ingegneria aerospaziale

 

Marco Gherlone è Professore ordinario di Costruzioni e Strutture Aerospaziali presso il Dipartimento di Ingegneria meccanica e aerospaziale del Politecnico di Torino. È titolare dei corsi di Fondamenti di Meccanica strutturale, Strutture aeronautiche e Dinamica delle Strutture aerospaziali presso lo stesso Ateneo, dove svolge anche attività di ricerca sull'analisi e il monitoraggio di strutture di impiego aerospaziale, in particolare realizzate in materiale composito.

 

Abstract. Uno dei requisiti fondamentali delle strutture aerospaziali è la leggerezza. Questa non deve mai essere privilegiata a discapito della capacità delle strutture stesse di sopportare i carichi (robustezza) e di non deformarsi eccessivamente (rigidezza). Materiali che hanno permesso di soddisfare egregiamente questi requisiti sono le leghe leggere in alluminio.

Negli ultimi decenni, nuovi materiali si sono affacciati come candidati per la realizzazione di parti importanti delle strutture alari e di fusoliera: i materiali compositi, soprattutto quelli costituiti da fibre lunghe immerse in una matrice plastica. Le loro notevoli proprietà di rigidezza e robustezza, in rapporto al basso peso specifico, hanno portato ad un loro sempre maggiore utilizzo nei moderni aerei per il trasporto civile. Questo è stato favorito anche dalla possibilità di orientare le fibre di rinforzo nelle direzioni di maggiore sforzo. Questa proprietà, se opportunamente usata in fase di progetto, permette di ottenere un risparmio di peso che va al di là di quanto consentito dalla semplice riduzione di peso specifico.

Il concetto di materiale composito “direzionale”, la sua traduzione in componenti costituiti da più strati e in strutture ancora più complesse come quelle sandwich, ha reso la varietà di soluzioni strutturali disponibili al moderno progettista aeronautico davvero notevole.

La conferenza cercherà di descrivere in sintesi  quali sono le principali proprietà dei materiali compositi, come possono essere valutate sperimentalmente e come i materiali stessi sono attualmente impiegati in ambito aerospaziale.