Previsione della durata a fatica su provino SAE utilizzando un approccio combinato di fatica oligociclica e meccanica della frattura
Autore
Massimo Acciarini - Politecnico di Milano - [1993-94]
Documenti
Abstract
La verifica a fatica di componenti meccanici nel campo delle grandi deformazioni sta diventando uno strumento sempre più usato.
Questo è dovuto ad una richiesta di prestazioni sempre più elevata. Inoltre l'introduzione di sofisticate tecniche di produzione consente al progettista di conferire ad ogni componente forme più complesse con conseguente aumento del numero e della severità degli effetti di intaglio.
Il comportamento a fatica dei metalli a basso numero di cicli è dominato dalle deformazioni invece che dalle tensioni. In tal caso la grandezza da usare nella descrizione del comportamento del materiale deve essere la deformazione locale (cioè la deformazione alla radice dell'intaglio), quindi la verifica a fatica va condotta basandosi su proprietà di resistenza a fatica correlate con il valore della deformazione. Da queste considerazioni fu proposto un metodo detto "Local Strain Approach" ("Metodo della Deformazione Locale").
Questa metodologia studia il comportamento del materiale alla radice dell'intaglio. Come cedimento viene quindi assunta la comparsa di una cricca relativamente piccola alla radice dell'intaglio.
Ne consegue una durata prevista più bassa di quella effettiva, a causa della eccessiva cautela del Metodo della Deformazione che assume la vita del componente terminata quando una piccola cricca compare alla radice dell'intaglio.
Molti componenti possono restare in servizio comunque, finché tale cricca non abbia raggiunto dimensioni macroscopiche. Questa seconda fase, detta di propagazione della cricca, può costituire una quota consistente della vita totale. Il fenomeno della propagazione delle cricche (studiato applicando la "Meccanica della Frattura"). Combinando le due quote di vita utile è possibile prevedere con maggiore confidenza il cedimento effettivo del componente e quindi ottenere un dimensionamento più performante.
Questo è dovuto ad una richiesta di prestazioni sempre più elevata. Inoltre l'introduzione di sofisticate tecniche di produzione consente al progettista di conferire ad ogni componente forme più complesse con conseguente aumento del numero e della severità degli effetti di intaglio.
Il comportamento a fatica dei metalli a basso numero di cicli è dominato dalle deformazioni invece che dalle tensioni. In tal caso la grandezza da usare nella descrizione del comportamento del materiale deve essere la deformazione locale (cioè la deformazione alla radice dell'intaglio), quindi la verifica a fatica va condotta basandosi su proprietà di resistenza a fatica correlate con il valore della deformazione. Da queste considerazioni fu proposto un metodo detto "Local Strain Approach" ("Metodo della Deformazione Locale").
Questa metodologia studia il comportamento del materiale alla radice dell'intaglio. Come cedimento viene quindi assunta la comparsa di una cricca relativamente piccola alla radice dell'intaglio.
Ne consegue una durata prevista più bassa di quella effettiva, a causa della eccessiva cautela del Metodo della Deformazione che assume la vita del componente terminata quando una piccola cricca compare alla radice dell'intaglio.
Molti componenti possono restare in servizio comunque, finché tale cricca non abbia raggiunto dimensioni macroscopiche. Questa seconda fase, detta di propagazione della cricca, può costituire una quota consistente della vita totale. Il fenomeno della propagazione delle cricche (studiato applicando la "Meccanica della Frattura"). Combinando le due quote di vita utile è possibile prevedere con maggiore confidenza il cedimento effettivo del componente e quindi ottenere un dimensionamento più performante.
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