CONFRONTO FRA SISTEMI TRACKING E DIC PER LA CARATTERIZZAZIONE MECCANICA DI STRUTTURE METALLICHE LATTICE

L'Additive Manufacturing è un processo di produzione che realizza oggetti partendo da modelli digitali 3D mediante la deposizione di strati successivi di materiale. Si contrappone alla produzione sottrattiva, dove il materiale viene rimosso da un blocco grezzo. Le strutture strut-based rappresentano una delle applicazioni più affascinanti dell'Additive Manufacturing, grazie al loro elevato rapporto resistenza/peso e l’elevata capacità di assorbire energia. Il presente lavoro di tesi si inserisce nell'ambito del progetto di ricerca "Space It Up", un’iniziativa di eccellenza che vede la collaborazione tra l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e i principali attori del comparto aerospaziale e accademico nazionale, tra cui Leonardo, Sitael, e i Politecnici di Bari, Torino e Milano. L'obiettivo del progetto è l’avanzamento delle tecnologie additive per applicazioni spaziali, dove l’ottimizzazione del peso e l’affidabilità strutturale sono requisiti fondamentali. L’attività sperimentale si concentra sulla caratterizzazione meccanica di strutture strut-based realizzate in lega di Titanio-Alluminio-Vanadio (Ti6Al4V), materiale molto diffuso in ambito Aerospaziale grazie all'elevato rapporto resistenza/peso. La prima parte si focalizza sulla messa a punto e validazione di algoritmi di tracking finalizzati alla misura di analisi di spostamenti su provini tipo strut-based. L’attività comprende l’implementazione di detti algoritmi e del corrispondente set-up di misura per la raccolta delle immagini. L’attività di validazione include la messa a punto di sistemi di movimentazione di tipo rotazionale e traslazionale e la valutazione dell’accuratezza della procedura sopra indicata. Il fine ultimo di tale attività è relativo alla messa a disposizione di tool di analisi di campi di deformazione da implementare in relazione a provini ad alto rapporto vuoto/pieno. Inoltre, è stata condotta un’articolata campagna di misure volta a valutare il comportamento dei provini sotto diverse condizioni di carico. Una parte centrale dello studio è dedicata alla caratterizzazione meccanica a fatica, necessaria per comprendere la vita utile dei componenti soggetti a sollecitazioni cicliche in ambiente operativo. Parallelamente, è stata effettuata un’accurata analisi delle sollecitazioni su tali strutture complesse, al fine di correlare la geometria delle celle elementari con le prestazioni meccaniche finali. I risultati ottenuti forniscono dati essenziali per la validazione di modelli predittivi e per l'implementazione di strutture additive in futuri sistemi spaziali.