Issue 21

D. Croccolo et alii, Frattura ed Integrità Strutturale, 21 (2012) 13-20; DOI: 10.3221/IGF-ESIS.21.02 13 Interference fit effect on holed single plates loaded with tension-tension stresses D. Croccolo DIEM, University of Bologna, Bologna (Italy) dario.croccolo@unibo.it M. De Agostinis DIEM, University of Bologna, Bologna (Italy) m.deagostinis@unibo.it N. Vincenzi DIEM, University of Bologna, Bologna (Italy) nicolo.vincenzi@unibo.it A BSTRACT . This paper deals with the influence of interference fit coupling on the fatigue strength of holed plates. The effect was investigated both experimentally and numerically. Axial fatigue tests have been carried out on holed specimens made of high performance steel (1075MPa of Ultimate strength and 990MPa of Yield strength) with or without a pin, made of the same material, press fitted into their central hole. Three different conditions have been investigated: free hole specimens, specimens with 0.6% of nominal specific interference and specimens with 2% of nominal specific interference. The experimental stress-life (S–N) curves pointed out an increased fatigue life of the interference fit specimens compared with the free hole ones. The numerical investigation was performed in order to analyse the stress fields by applying an elastic plastic 2D simulation with a commercial Finite Element software. The stress history and distribution along the contact interference of the fitted samples indicates a significant reduction of the local stress range due to the externally applied loading (remote stress) since a residual and compressive stress field is generated by the pin insertion. S OMMARIO . In questo lavoro è stata analizzata l'influenza di un accoppiamento per interferenza sulla resistenza a fatica di piastre forate. L'effetto è stato studiato sia sperimentalmente sia numericamente. Le prove di fatica sono state condotte su provini forati in acciaio ad alte prestazioni (1075MPa di sollecitazione massima e 990MPa di snervamento) con o senza un perno dello stesso materiale, inserito per interferenza nel foro centrale. Tre diverse condizioni dei provini sono state studiate: provini con foro libero, provini con 0,6% d’interferenza specifica nominale generata dal perno e provini con 2% di interferenza specifica nominale generata dal perno. La curva di vita a fatica (S-N) ottenuta ha evidenziato un’influenza positiva dell’interferenza sulla resistenza a fatica dei provini. L'indagine numerica è stata realizzata al fine di calcolare lo stato di deformazione e sollecitazione in campo elasto-plastico su una geometria semplificata 2D del provino in esame; allo scopo è stato impiegato un software commerciale agli elementi finiti. La storia di carico e la distribuzione delle sollecitazioni intorno al foro generato sia dall’interferenza sia dal carico esterno applicato, mostra una significativa riduzione dell'ampiezza della sollecitazione locale nel caso di interferenza dovuta alla presenza di tensioni residue di compressione. K EYWORDS . Fatigue; Interference-fit; Holed single plate.