La modellazione microstrutturale di materiali a struttura eterogenea: princìpi ed applicazioni

Abstract

Molti problemi della Meccanica e Fisica dei Solidi e della Scienza dei Materiali, non sono
facilmente risolvibili con gli approcci tradizionali. Oltre allo studio delle proprietà effettive dei solidi eterogenei,
vi è la crescente necessità di incorporare un maggiore numero di informazioni sui meccanismi di deformazione e
danneggiamento generati alla microscala, anche per i materiali abitualmente considerati omogenei.
Micromeccanismi di cavitazione e concentrazioni locali di tensione e deformazione, sono indispensabili per
spiegare fenomeni non-lineari come la rottura di fatica o il cedimento duttile, altrimenti non inquadrabili con
approcci classici di tensioni e deformazioni medie. La micromeccanica si occupa della determinazione precisa, o
di una stima accurata, di grandezze di campo microstrutturali locali. In questo lavoro sono illustrati i princìpi
che sono alla base dell’approccio micromeccanico, come i concetti di multiscala, di distribuzione statistica delle
fasi, di descrizione mediante volumi di riferimento e di omogeneizzazione e localizzazione, e, attraverso alcune
applicazioni pratiche delle principali tecniche di modellazione, sono illustrati e discussi criticamente i risultati
della ricerca effettuata su varie strutture di ghisa nodulare.