METMAT

Obiettivi principali del progetto

Il progetto METMAT si propone di sviluppare una conoscenza approfondita della fisica dei materiali attraverso lo studio della relazione tra struttura microscopica e proprietà macroscopiche. L'approccio si basa sullo sviluppo di modelli teorici del comportamento fisico dei materiali, sulla loro implementazione numerica e validazione sperimentale. Gli obiettivi principali includono:

• migliorare la capacità di predizione del comportamento dei materiali tradizionali in condizioni estreme di temperatura e sollecitazioni meccaniche;
• sviluppare metodologie multiscala per l'analisi della frattura e del danneggiamento in materiali compositi e ceramici;
• concepire nuovi materiali con proprietà avanzate, resi possibili dalle tecnologie di manifattura additiva che consentono il controllo della microstruttura su molteplici scale.

Il progetto mira, inoltre, a superare la visione riduttiva dei materiali come semplici coefficienti ingegneristici, promuovendo invece una comprensione fisica dei meccanismi che governano il loro comportamento, dalla scala microscopica (0.1-100 μm) fino al componente strutturale.

Attività CIRA nel progetto

Il CIRA svolge le attività di ricerca attraverso il laboratorio Materiali Innovativi e Termostrutture (MITS), concentrandosi su tre linee principali: lo sviluppo di modelli teorici avanzati, l’implementazione di metodi numerici dedicati e la validazione sperimentale.

In questo contesto, il CIRA ha sviluppato modelli innovativi di materiali e codici originali basati sulla differenziazione automatica e sui metodi agli elementi finiti per l’analisi multiscala della frattura, con particolare enfasi sugli approcci phase-field per descrivere l’iniziazione e la propagazione del danno.

Una particolare attenzione è rivolta ai materiali microstrutturati, come i compositi a matrice ceramica, e ai biomateriali quali il nacre, studiati attraverso modelli micromeccanici tridimensionali che mettono in relazione microstruttura e risposta meccanica macroscopica, consentendo previsioni più affidabili delle prestazioni in condizioni operative critiche.

Informazioni generali sul progetto

Programma di Finanziamento: PRORA, comma 2

Data di inizio: 01/01/2015; Data di chiusura: 31/12/2027

Contatto CIRA: Andrea Vigliotti, a.vigliotti@cira.it