Effetto supporto, tensione locale e gradiente relativo di tensione nella predizione della vita a fatica

Abstract

Obiettivo ultimo delle ricerche nelle quali si inquadra questo studio è superare, o almeno limitare, la necessità di complicate e costose prove sperimentali a favore di altri metodi predittivi della vita a fatica. Scopo specifico del presente lavoro è, dopo una analisi critica delle diverse soluzioni proposte in letteratura, la valutazione di una formulazione atta a predire, tramite analisi agli Elementi Finiti (FEM), la vita a fatica locale, nella regione ad alto numero di cicli, di componenti di forma complessa con una distribuzione irregolare di tensione. Concetto base di questa teoria è che il fenomeno della vita a fatica sia governato dal gradiente relativo di tensione nella zona maggiormente sollecitata del componente. Le simulazioni proposte per il calcolo della pendenza delle curve S-N e del limite di fatica sono verificate tramite il confronto con dati sperimentali tratti da letteratura. Mentre la formulazione per il calcolo del limite di fatica mostra un buon accordo con i dati sperimentali (errore medio percentuale del 7%), la pendenza valutata mediante l'equazione proposta risulta in alcuni casi sovrastimata (errore medio percentuale oltre il 100%). Nel presente lavoro si propone quindi una nuova formula che permette di ottenere un errore medio percentuale sulla pendenza dell'ordine del 20% nel confronto con i dati sperimentali.