Sapienza Università Editrice

Questo libro ha vinto il Premio Tesi di Dottorato istituito dalla Sapienza Università di Roma, nell’edizione 2012.

L'uso della gomma in ambito industriale è cresciuto rapidamente con l'introduzione del processo di vulcanizzazione; una grande varietà di prodotti come pneumatici, isolatori sismici, cinghie di trasmissione e guarnizioni è oggigiorno realizzata in gomma.

L'elastomero non trattato, naturale o sintetico, viene utilizzato dopo essere stato rinforzato con nanoinclusioni che ne migliorano la stabilità termica e le proprietà meccaniche. La mescola così ottenuta, anche detta gomma rinforzata, può essere allungata fino a dieci volte senza subire danni e possiede le caratteristiche sia dei materiali elastici sia dei liquidi viscosi. Questo comportamento può essere accuratamente descritto attraverso modelli constitutivi viscoelastici nonlineari.

Quest'Opera, in tale contesto, offre una panoramica dettagliata ed aggiornata di tutti gli aspetti della caratterizzazione meccanica della gomma rinforzata; essi includono la sperimentazione, la modellazione constitutiva, le tecniche di identificazione e gli algoritmi per la simulazione con codici agli elementi finiti. L'approccio seguito è quello della meccanica dei continui: il comportamento del materiale è studiato da un punto di vista macroscopico senza alcun riferimento ai cambiamenti microstrutturali indotti dalla deformazione.

Gli argomenti trattati sono:

• La descrizione del comportamento del materiale con condizioni di carico sia statiche sia dinamiche.
• Un'introduzione alla teoria dell'eleasticità nonlineare.
• Un'analisi accurata dei diversi approcci alla modellazione viscoelastica nonlineare.
• Una descrizione dettagliata degli algoritmi di identificazione dei coefficienti constitutivi a partire dalle prove sperimentali
• Una descrizione dei codici agli elementi finiti utilizzati per simulare il comportamento della gomma rinforzata soggetta a deformazioni finite.