- Theoretical and experimental study of novel hybrid composite and metal-composites interfaces
- Raimondi, Luca <1980>
Subject
- ING-IND/14 Progettazione meccanica e costruzione di macchine
Description
- The growing demand for lightweight solutions in every field of engineering is driving the industry to seek new technological solutions to exploit the full potential of different materials. The combination of dissimilar materials with distinct property ranges embodies a transparent allocation of component functions while allowing an optimal mix of their characteristics. From both technological and design perspectives, the interaction between dissimilar materials can lead to severe defects that compromise a multi-material hybrid component's performance and its structural integrity. This thesis aims to develop methodologies for designing, manufacturing, and monitoring of hybrid metal-composite joints and hybrid composite components. In Chapter 1, a methodology for designing and manufacturing hybrid aluminum/composite co-cured tubes is assessed. In Chapter 2, a full-field methodology for fiber misalignment detection and stiffness prediction for hybrid, long fiber reinforced composite systems is shown and demonstrated. Chapter 3 reports the development of a novel technology for joining short fiber systems and metals in a one-step co-curing process using lattice structures. Chapter 4 is dedicated to a novel analytical framework for the design optimization of two lattice architectures.
- La crescente domanda di soluzioni alleggerite in ogni campo dell'ingegneria, sta spingendo l'industria a cercare nuove soluzioni tecnologiche per sfruttare il pieno potenziale dei diversi materiali. La combinazione di materiali diversi con gamme di proprietà specifiche racchiude in sé una trasparente ripartizione delle funzioni fra componenti, consentendo al contempo un connubio ottimale delle loro caratteristiche. Sia dal punto di vista della progettazione che del processo, l'interazione tra materiali differenti può portare a gravi difetti che compromettono le prestazioni di un componente, anche nell’integrità strutturale. Questa tesi mira a sviluppare metodologie per la produzione, la progettazione ed il controllo di componenti ibridi metallo-composito e compositi ibridi. Nel Capitolo 1, viene esposta una metodologia per la progettazione e la produzione di tubi ibridi in alluminio/composito co-curati. Nel Capitolo 2, viene mostrata e dimostrata una metodologia full-field per il rilevamento del disallineamento delle fibre e la previsione della rigidezza per sistemi fibrorinforzati a fibra lunga. Il capitolo 3 riporta lo sviluppo di una nuova tecnologia per l'unione compositi a fibra corta e metallo in processo di co-curing, utilizzando lattice structures. Il capitolo 4 è dedicato a un nuovo quadro analitico per l'ottimizzazione del design di due tipologie di lattice structure.
Date
- 2022-06-15
- info:eu-repo/date/embargoEnd/2025-05-11
Type
- Doctoral Thesis
- PeerReviewed
Format
- application/pdf
Identifier
urn:nbn:it:unibo-28651
Raimondi, Luca (2022) Theoretical and experimental study of novel hybrid composite and metal-composites interfaces, [Dissertation thesis], Alma Mater Studiorum Università di Bologna. Dottorato di ricerca in Meccanica e scienze avanzate dell'ingegneria