Nastri Superconduttori ad Alta Temperatura di seconda generazione (2G SAT), a base di ossidi di bario, rame e terre rare, detti comunemente 2G ReBCO CC (Second Generation Rare-earth Barium Copper Oxide Coated Conductors), vengono da tempo proposti per prototipi di limitatori di corrente di corto circuito (SFCL, Superconducting Fault Current Limiters) per le reti elettriche.

Tali nastri sono sistemi multistrato costituiti da materiali con diverse proprietà fisiche e meccaniche. Una volta portati alle temperature criogeniche nelle configurazioni di prova e di utilizzo, sono soggetti a sforzi e deformazioni di natura termo-meccanica. Se tali sforzi e deformazioni sono superiori a determinati valori limite, si hanno un degrado irreversibile delle prestazioni sia elettriche sia meccaniche del nastro che lo rendono inutilizzabile. All’insorgenza di tali sforzi e deformazioni limite si imputano, ad esempio, fenomeni quali delaminazione o fratture.

Il presente lavoro è stato svolto allo scopo di determinare gli sforzi e le deformazioni cui il nastro è sottoposto in configurazioni di test per spezzoni di nastro lineare, mediante modellistica analitica e numerica e misure sperimentali basate sull’utilizzo di estensimetri elettrici a resistenza. Il lavoro è da intendersi, quindi, come approccio organico allo studio delle problematiche sopra citate. Si sono considerati, in via preliminare, sia per l’approccio teorico sia per quello sperimentale, nastri in acciaio inossidabile AISI 301, analogo all’acciaio inossidabile che costituisce le lamine di rinforzo del nastro reale e di dimensioni analoghe a quest’ultimo.

In particolare, nel presente rapporto sono descritti gli obiettivi raggiunti nel periodo di riferimento della ricerca e cioè:

a) ulteriore sviluppo di modelli analitici e loro applicazione a configurazioni geometriche semplici;

b) sviluppo preliminare di modelli di soluzione numerica delle equazioni sempre applicati a geometrie semplici;

c) validazione della metodologia sperimentale di misura basata sull’utilizzo di estensimetri elettrici a resistenza.