Issue 11

M. Minotti et alii, Frattura ed Integrità Strutturale, 11 (2009) 36-48; DOI: 10.3221/IGF-ESIS.11.04 46 Nell e Figg. 9 e 10 sono riportati gli andamenti del CTOA e dell’Essential Work of Fracture relative a simulazioni condotte con le due tipologie di mesh (Figg.8a e 8b) avendo imposto alla cricca una velocità di propagazione costante pari a 230000 mm/s. Il confronto diretto tra i trend di Figg. 9a e 10a e videnzia come la variazione di assetto dei lembi di frattura durante la propagazione si mantenga pressoché circoscritta lungo tutta l’estensione della condotta, in un range compreso tra i 15° ed i 20°, al netto delle perturbazioni di natura dinamica, amplificate anche dalla particolare modalità di propagazione utilizzata. (a) (b) Figura 11 : Variazione della velocità della cricca (a) ed Essential Work of Fracture (b) di una frattura in controllo di CTOA (CTOA c = 16°) su un modello con mesh di TIPO 1. (a) (b) Figura 12 : Variazione della velocità della cricca (a) ed Essential Work of Fracture (b) di una frattura in controllo di CTOA (CTOA c = 16°) su un modello con mesh di TIPO 2. I picchi presenti negli andamenti del CTOA e dell’Essential Work of Fracture sono causati dalla trasmissione di onde elastiche a bassa frequenza, che “rimbalzano” da un estremo all’altro del tubo, determinando una più o meno accentuata modificazione del profilo di frattura (vedi Fig. 13). A tal proposito è interessante osservare come la diversa configurazione delle due mesh determini una sostanziale differenza della trasmissibilità delle perturbazioni dinamiche. In particolare la mesh di TIPO 1, essendo caratterizzata da una dimensione media degli elementi decisamente superiore rispetto alla mesh di TIPO 2, riesce a filtrare le onde elastiche a più alta frequenza, che invece sono apprezzabili nel modello ad infittimento assiale progressivo (si notino in Fig. 10a i tre picchi in sequenza di magnitudo 30°). I trend relativi all’Essential Work of Fracture (Figg. 9b e 10b) mostrano una variabilità accettabile, analoga a quella evidenziata dagli andamenti del CTOA, presentando i caratteristici picchi determinati dalla propagazione delle onde elastiche. Questi ultimi, comunque, presentano valori proporzionalmente meno elevati rispetto a quelli di Figg. 9a e 9b , per effetto dell’introduzione della media mobile utilizzata non solo per la computazione delle forze coesive ma anche dell’Essential Work of Fracture. Gli andamenti di Figg. 11 e 12 sono stati ottenuti utilizzando una modalità di calcolo diversa che non prevede l’imposizione della velocità di avanzamento, ma lo studio dell’evoluzione della propagazione governata dai parametri caratteristici della meccanica della frattura, nel caso specifico il CTOA (CTOA c ). Tale modalità è definita a “propagazione libera”, ovvero l’avanzamento della frattura è dipendente dal confronto tra il valore attuale del parametro descrittivo scelto ed il valore critico del medesimo, che è una proprietà intrinseca del materiale del tubo: la velocità con cui la cricca viaggia è ottenuta mediando i valori relativi agli atti elementari di avanzamento/arresto. Il valore di 16° per il CTOA c è stato