CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE A MACRO-ELEMENTI DI GIUNTI FRET PER STRUTTURE DEPLOYABLE ORIGAMI

L'attuale scenario del settore aerospaziale richiede lo sviluppo di strutture dispiegabili (deployable) capaci di garantire elevati rapporti di espansione a fronte di volumi di stivaggio estremamente ridotti. In questo contesto, la tecnologia FRET (Flexible Reinforced Electronics with Textile) rappresenta una soluzione innovativa, integrando circuiti elettronici flessibili all'interno di matrici tessili strutturali per eliminare componenti meccanici pesanti. Tuttavia, la previsione del comportamento meccanico di tali sistemi richiede la conoscenza accurata della folding stiffness, una grandezza emergente che governa la meccanica della piega e che risulta di difficile determinazione per via analitica. Il presente lavoro di tesi si è focalizzato sulla progettazione, l'allestimento e la validazione di un apparato sperimentale ottimizzato, volto a superare le criticità riscontrate in versioni preliminari. La versione attuale introduce un'innovativa guida cinematica ad arco che vincola geometricamente il punto di applicazione del carico, garantendo la perfetta normalità della forza rispetto al braccio di leva per tutto l'arco di rotazione. Attraverso una campagna di test condotta su provini FRET, i dati raccolti sono stati depurati dalle resistenze parassite per isolare la risposta elastica pura del giunto. Tali evidenze sperimentali sono state infine utilizzate per la calibrazione di un modello numerico a macro-elementi in ambiente ABAQUS, basato sull'implementazione di connettori di tipo hinge. Il confronto finale ha mostrato un'ottimale corrispondenza tra la risposta reale e quella simulata, validando l'efficacia dell'apparato progettato e l'accuratezza del modello numerico semplificato per la futura simulazione di assiemi origami complessi.