In this work has been estimated the compressive strength of a unidirectional lamina of a carbon/epoxy composite material, using the cross-ply and angle-ply laminates. Over the years various methods have been developed to deduce compressive properties of composite materials reinforced with long fibres. Each of these methods is characterized by a specific way of applying load to the specimen. The method chosen to perform the compression tests is the Wyoming Combined Loading Compression (CLC) Test Method, described in ASTM D 6641 / D 6641M-09. This method presents many advantages, especially: the load application on the specimen (end load combined with shear load), the reproducibility of measurements and the experimental equipment quite simplified. Six different laminates were tested in compressive tests. They were realized by the same unidirectional prepreg, but with different stacking sequences: two cross-ply [0/90]ns, two angle-ply [0/90/±45]ns and two unidirectional laminates [0]ns and [90]ns. The estimate of the compressive strength of the unidirectional laminates at 0°, was done by an indirect analytical method, developed from the classical lamination theory, and which uses a multiplicative parameter known as Back-out Factor (BF). The BF is determined by using the experimental values obtained from compression tests.Finally, extrapolated data were compared with prepreg manufacturer datasheet.
SOMMARIO.In questo lavoro è stata stimata la resistenza a compressione di una lamina unidirezionale di un composito a fibre di carbonio e matrice epossidica, utilizzando dei laminati cross-ply ed angle-ply. Negli anni sono stati sviluppati vari metodi per la caratterizzazione a compressione di materiali compositi rinforzati a fibre lunghe, ognuno dei quali contraddistinto da una specifica modalità di applicazione del carico al provino. Il metodo scelto per eseguire le prove di compressione è il Wyoming Combined Loading Compression (CLC) Test Method, descritto nella normativa ASTM D 6641/D 6641M-09. Tale metodo presenta molti vantaggi, tra i quali: la modalità di applicazione del carico sul provino (combinazione di carico di taglio e di estremità), la riproducibilità delle misure e la facilità di utilizzo del telaio Wyoming. Sono stati testati a compressione sei laminati, realizzati a partire da uno stesso prepreg unidirezionale: due crossply [0/90]ns ognuno con una diversa sequenza di laminazione, due angle-ply [0/90/±45]ns ognuno con una diversa sequenza di laminazione e due laminati con fibre solo a 0° od a 90°. Il calcolo della resistenza a compressione della lamina unidirezionale a 0°, è stato fatto utilizzando un metodo analitico indiretto, sviluppato a partire dalla teoria classica della laminazione e che fa uso di un parametro moltiplicativo noto come Back-out Factor (BF). Il BF viene determinato utilizzando i valori sperimentali ricavati dalle prove di compressione. Infine i valori di resistenza così ottenuti sono stati comparati con quelli presenti nella scheda tecnica fornita dal produttore del prepreg.