Attualmente i materiali compositi stanno sostituendo sempre più le leghe di metallo convenzionali per molteplici applicazioni, incluse quelle riguardanti componenti strutturali critici. La natura eterogenea dei materiali compositi, unita alle infinite combinazioni possibili, li rendono versatili verso un'ampia varietà di campi di applicazione poiché le loro proprietà possono essere adattate a priori a compiti ed esigenze specifiche. Tuttavia, questa particolarità porta a una grande variabilità nelle proprietà meccaniche e nelle modalità di cedimento. Infatti, a causa della natura eterogenea dei materiali compositi, i progettisti devono far fronte a nuove modalità di cedimento, diverse da quelle caratteristiche dei materiali tradizionali, a lungo studiati. I materiali compositi possono subire li cedimento delle fibre (ad es. rottura e/o eccessivi piegamenti, kink) nonché diversi tipi di danneggiamento legati alla matrice. Inoltre, e diversamente dai materiali tradizionali, i laminati possono subire rotture interlaminari. La corretta comprensione e descrizione delle proprietà meccaniche, inclusi i meccanismi di cedimento, richiede lo studio di modelli di materiali basati su molti parametri. Sono quindi necessarie complesse procedure sperimentali per definire questi parametri. DMEC ha una estesa esperienza nella calibrazione delle proprietà meccaniche dei materiali compositi grazie alla disponibilità di numerosi strumenti e dispositivi di test in grado di indagare il comportamento meccanico dei compositi, dal livello dei provini di materiale fino a componenti e sistemi reali.

Prove su polimeri e materiali compositi che possono essere eseguite nei laboratori DMEC:

• Prove statiche su materiali compositi secondo le norme ASTM (ad esempio: D6671, D5379, D6484, D695, D3410) e ISO (ad esempio 14126, 14129)
• Prove statiche su materiali polimerici secondo le norme ASTM (ad esempio D3039, D3518 , D638) e ISO 527
• Prove di fatica a basso (LCF) e ad alto (HCF) numero di cicli del tipo (ad esempio ISO 13003)
• Altre tipologie (ad esempio: ISO 178, ASTM D7274) o condizioni (bassa o alta temperatura) di prove possono essere effettuate su richiesta
• Prove di adesione (statiche ad esempio ISO 14130, ISO 15024 e di fatica)
• In collaborazione con il laboratorio interdipartimentale HSR è possibile eseguire prove di caratterizzazione dinamica secondo le norme ASTM D7136, D3763, ISO 6603, ISO 8256 attraverso una torre di caduta recentemente acquisita
• Misurazione della deformazione globale su provini in materiale composito mediante correlazione di immagini digitali (DIC)

Possono essere eseguiti altri test personalizzati.

Inoltre, la ricerca scientifica ha sviluppato numerosi modelli di materiale affidabili ed efficaci in un ambiente di modellazione numerico, al fine di comprendere e replicare le modalità di cedimento dei materiali compositi. Questi modelli permettono di riprodurre la relazione costitutiva sforzo-deformazione in un ampio range di utilizzo: a partire dalla fase di carico passando per l'inizio del cedimento e terminando con la propagazione del danno e il cedimento finale. DMEC possiede anche una estesa esperienza nella calibrazione delle proprietà meccaniche di materiali compositi mediante un approccio misto che replica il test sperimentale in un ambiente di modellazione numerico (metodo inverso). Ciò consente di ottenere una calibrazione precisa, scalabile e trasferibile. I processi sviluppati da DMEC permettono di definire procedure “su misura” che consentono di ottenere schede di materiale affidabili ed efficaci anche nella trasferibilità a strutture di grandi dimensioni. Infine, una collaborazione con il laboratorio interdipartimentale “High Strain Rate” consente anche di ottenere una panoramica delle proprietà meccaniche dinamiche dei materiali compositi.