Il crollo di un ponte pedonale in legno lamellare incrociato (CLT) durante un evento di pioggia estrema ha rivelato criticità fondamentali nell'interfaccia adesiva tra gli strati. Per quantificare la delaminazione microscopica, è stato applicato un flusso di lavoro di reverse engineering che combina scansione laser con simulazione strutturale. Questo articolo analizza il processo tecnico per misurare il degrado del materiale composito e validare modelli di fatica in condizioni di saturazione idrica.
Flusso di Lavoro Tecnico: Dalla Scansione Laser all'Analisi agli Elementi Finiti 🔬
Il processo è iniziato con l'acquisizione della geometria del ponte crollato tramite uno scanner Leica, gestito in Leica Cyclone per generare una nuvola di punti ad alta densità. Questa nuvola è stata esportata in CloudCompare, dove è stato applicato un algoritmo di segmentazione per isolare le zone con separazione interlamellare. Il confronto delle nuvole di punti (M3C2) ha permesso di rilevare spostamenti nell'ordine dei micron tra gli strati di legno. Questi dati di deformazione sono stati inseriti in Dlubal RFEM, dove è stato modellato il comportamento ortotropo del CLT sotto carichi ciclici di umidità. La simulazione a fatica ha evidenziato che la tensione di taglio all'interfaccia superava il limite elastico dell'adesivo dopo 48 ore di pioggia continua, generando microfessure progressive che hanno portato al cedimento catastrofico.
Lezioni per la Progettazione di Adesivi in CLT Esposto agli Agenti Atmosferici 🛠️
La correlazione tra i dati di scansione e il modello RFEM ha dimostrato che gli adesivi poliuretanici convenzionali non mantengono la loro resistenza coesiva sotto cicli di rigonfiamento e contrazione. Si raccomanda di implementare adesivi epossidici modificati con maggiore resistenza all'idrolisi e di eseguire test di invecchiamento accelerato in camera climatica. CloudCompare si propone come uno strumento essenziale per l'ispezione non distruttiva, consentendo agli ingegneri di rilevare la delaminazione incipiente prima che comprometta l'integrità strutturale.
Poiché la meteorologia estrema è un fattore sempre più comune, quale metodologia di simulazione agli elementi finiti consigliate per modellare la propagazione della delaminazione nel CLT sotto carichi ciclici di origine pluviale?
(PS: La fatica dei materiali è come la tua dopo 10 ore di simulazione.)