MODELLAZIONE NUMERICA E ANALISI SPERIMENTALE DELLA FRAMMENTAZIONE IN CONDIZIONI DI ELEVATA VELOCITÀ DI DEFORMAZIONE

L’attività di ricerca riguarda lo studio del comportamento meccanico di materiali sottoposti a sollecitazioni di natura impulsiva. Nello specifico lo studio si incentra sulla modellazione e l’analisi della frammentazione in condizioni di alto strain-rate. Data la disponibilità di risultati sperimentali, l’attività si è concentrata sui materiali impiegati nella progettazione avanzata di sistemi di difesa. Dapprima sono stati classificati i materiali impiegati in quest’ambito e sono state caratterizzate le sollecitazioni dinamiche di maggiore interesse. In un secondo momento, ci si è concentrati sulle tecniche di progettazione e sperimentazione di strutture sottoposte a carichi impulsivi. Il lavoro di tesi ha l’obiettivo di verificare l’applicabilità di tecniche innovative nella realizzazione di teste in guerra a frammentazione controllata per munizionamento guidato di ultima generazione. La società OTO Melara ha condotto negli ultimi anni diversi studi per lo sviluppo delle teste in guerra delle munizioni DART e della famiglia Vulcano. L’impiego di teste in guerra a frammentazione controllata permette di incrementare le prestazioni delle munizioni guidate, sopperendo in parte al minor carico pagante che le contraddistingue rispetto al munizionamento convenzionale. L’incremento delle prestazioni e, quindi, dell’efficienza delle munizioni guidate, insieme alla loro elevata precisione di ingaggio dei bersagli, rappresentano pesanti fattori di riduzione dei loro danni collaterali. Lo studio si è articolato in una prima fase di analisi delle teorie di frammentazione e dello stato dell’arte nella frammentazione controllata che ha consentito l’individuazione di alcune tecniche innovative. Successivamente, sono stati elaborati modelli software per la previsione di queste tecniche e si è proceduto a test sperimentali per la verifica ed il confronto delle stesse con la frammentazione naturale. L’analisi dei dati empirici emersi dalle prove ha individuato le due tecniche più performanti nella frammentazione controllata e ha permesso la revisione dei modelli di simulazione approntati. Su questi risultati è possibile basare l’architettura di futuri studi mirati alla massimizzazione delle prestazioni di teste in guerra a frammentazione controllata.