Metodi di progettazione a fatica basati sul volume di processo

DESCRIZIONE DEL CORSO

La Fatica nasce dall’applicazione ripetuta dei carichi sui componenti. Ogni ciclo di carico produce inevitabilmente e solo in taluni cristalli superficiali uno scorrimento plastico per sua natura irreversibile da cui nasce un danno che ancorché di dimensioni inizialmente sub-microscopiche, si accumula portando alla rottura finale del materiale. Il fenomeno, noto come fatica, è responsabile di oltre l’80 percento dei cedimenti strutturali che avvengono ogni anno in servizio. Non c’è materiale, struttura o campo di applicazione industriale che possa dirsi esente da problemi di fatica. Lo studio della fatica, ancorché iniziato già a metà Ottocento, si è particolarmente sviluppato solo in tempi relativamente recenti, dopo la Seconda guerra mondiale, con lo sviluppo dell’aviazione e dei voli spaziali, l’uso di nuovi materiali e leghe a medio-alta resistenza e la richiesta sempre più incalzante di prestazioni e di sicurezza da parte dei progettisti che si spingono ben oltre il 90% di probabilità di sopravvivenza dei pezzi. Esigenze così stringenti richiedono conoscenze tecniche molto avanzate, oggi disponibili.

OBIETTIVI DEL CORSO

La progettazione a fatica si basa, tradizionalmente, sulla conoscenza delle curve di Wöhler dei materiali e del limite di resistenza a fatica. Ciò che pare essere poco conosciuto dai progettisti è che tali curve e tale limite, ottenuti con piccoli provini di fatica, non sono utilizzabili direttamente, come usualmente fatto. Ciò che si oppone all’utilizzo diretto di tali curve è il volume di processo che può essere molto diverso tra i provini di fatica da cui sono ottenute ed il pezzo reale sotto sforzo affaticante. È di fondamentale importanza conoscere i rispettivi volumi di processo ed in base al loro rapporto modificare opportunamente le curve di Wöhler ed il limite di resistenza a fatica. Obiettivo del corso è proprio quello di fornire gli strumenti operativi per la valutazione dei volumi di processo in gioco e la modifica, tramite, l’analisi di Weibull, delle curve di Wöhler del materiale usato e del relativo limite di resistenza a fatica con la voluta probabilità di sopravvivenza.

DESTINATARI DEL CORSO

Ingegneri, ricercatori e tecnici che si occupano di progettazione e calcolo strutturale ed uso di materiali e tecniche costruttive

PREREQUISITI

COMPETENZE CHE SI ACQUISISCONO

Capacità di progettazione a fatica di componenti meccanici al di là dei limiti insiti nel calcolo convenzionale. Il corso privilegia gli aspetti tecnologici su quelli del calcolo puro, aspetti che conducono alla conoscenza dell’effettivo comportamento a fatica dei materiali, quali essi siano, sviluppando un grado di sicurezza e padronanza che si rivela fondamentale nel calcolo a fatica.

PROGRAMMA

Il Corso è suddiviso in due parti:
I Parte: definizione del volume di processo su cui agisce la fatica ed analisi della dipendenza dei risultati sperimentali dal volume di processo. Distribuzione di Weibull e suo uso attraverso il volume di processo nella valutazione dei risultati attesi su pezzi di varia grandezza.
II Parte: Curve di Wöhler specifiche del materiale ottenute attraverso i provini di fatica e confronto con quelle ottenute teoricamente sulla base dei soli dati di resistenza a trazione statica e ciclica del materiale. Modifica delle curve di Wöhler in base all’effettivo volume di processo calcolato per il pezzo in esame. Esempi numerici e verifica sperimentale.