PROGETTI DI RICERCA DI RILEVANTE INTERESSE NAZIONALE (PRIN) - BANDO PRIN 2022
PROGETTI FINANZIATI - UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI CASSINO E DEL LAZIO MERIDIONALE
Acronimo Prin2022_testa_SMArmor
ID Progetto 20224HW25W
Titolo Progetto Shape memory alloys for lighter and safer armor
Responsabile Scientifico locale TESTA - Gabriel
Programma di finanziamento PRIN 2022
Ente finanziatore MIUR
Ruolo responsabile Partner
Finanziamento totale del progetto
249.276,00_€
Finanziamento per UNICAS
83.856,00_€
ID CALL PRIN_2022
Abstract Progetto Le strutture composite hanno attirato molta attenzione negli ultimi decenni grazie alla loro elevata resistenza specifica e sono ora ampiamente utilizzate in innumerevoli applicazioni. Grazie alla loro resistenza e leggerezza caratteristiche, i compositi ibridi che combinano ceramiche e polimeri rinforzati con fibre sono buoni candidati per strutture leggere resistenti agli urti, ma, ancora, sforzi scientifici e industriali continui mirano a migliorare le loro prestazioni agli urti e a indagare sulla molteplicità di meccanismi di danneggiamento che ne definiscono la risposta. Tuttavia, solo un miglioramento moderato può essere ancora ottenuto senza una tecnologia di avanguardia rivoluzionaria, a causa delle limitate densità di energia di deformazione di ceramiche e materiali fibrosi convenzionali. L'obiettivo finale della presente proposta è tracciare la strada per lo sviluppo di innovative strutture composite con una resistenza migliorata ai danni. Immaginiamo di raggiungere questo obiettivo integrando leghe a memoria di forma (SMA) all'interno di laminati compositi tradizionali per ottenere strutture intelligenti attive e passive sfruttando le capacità uniche di assorbimento di energia delle SMA. Si prevede che i compositi potenziati da SMA passivi si basino su fili SMA pseudoelastici per sfruttare un meccanismo isteretico di transizione di fase indotto dallo stress associato a una significativa dissipazione di energia. Nei compositi attivi basati su SMA, la presenza di fili SMA predeformati consente di attivare selettivamente la struttura mediante attuazione termica (sfruttando l'effetto Joule attraverso il riscaldamento resistivo) introducendo tensioni interne che, mediante un opportuno processo di progettazione, potrebbero ulteriormente migliorare la risposta agli urti del composito. La principale sfida legata all'introduzione delle SMA nelle strutture composite è la mancanza di informazioni sul comportamento a velocità di deformazione delle SMA e sull'interazione SMA/laminato durante l'impatto. Uno degli obiettivi principali di questo progetto di ricerca è condurre un'approfondita indagine sperimentale del comportamento meccanico delle SMA e delle strutture composite basate su SMA su un'ampia gamma di velocità di deformazione. Questo sforzo permetterà anche di elaborare un originale modello di materiale costitutivo termo-meccanico per le SMA che tenga conto anche dell'effetto di indurimento a velocità di deformazione. I complessi meccanismi di danneggiamento in tali compositi ibridi saranno studiati attraverso ampie campagne sperimentali e mediante modelli analitici e numerici predittivi ad hoc. I risultati delle indagini suddette saranno infine applicati per progettare e sviluppare strutture rappresentative ottimizzate per resistere agli urti che saranno sottoposte a impatti a bassa e alta velocità. Questi test saranno cruciali per dimostrare l'efficacia della strategia di progettazione proposta e convalidare i modelli numerici. Le prestazioni delle strutture basate su SMA immaginate saranno confrontate direttamente con le tecnologie attuali. L'impatto e l'importanza potenziali di questi obiettivi di ricerca in scienza dei materiali e per un ampio spettro di applicazioni sono effettivamente di estremo interesse sia per l'accademia che per l'industria.
SOTTO SETTORI ERC
Anno presentazione 2022
Anno Inizio Finanziamento 2023
Anno Fine Finanziamento 2025