Issue 9

G. Meneghetti, Frattura ed Integrità Strutturale, 9 (2009) 85 - 94; DOI: 10.3221/IGF-ESIS.09.09 87 Il metodo della tensione di picco supera questi problemi di applicazione dell’approccio N-SIF nell’analisi della resistenza a fatica dei giunti saldati, sostituendo al parametro V I K la tensione di picco singolare calcolata a piede cordone, che risulta più facile da calcolare con un’analisi agli elementi finiti. Pertanto dopo aver presentato le basi teoriche del metodo, ne verrà mostrata l’applicazione all’analisi della resistenza a fatica di giunti d’angolo aventi geometria semplice. Questa analisi consente di tarare due curve di resistenza a fatica in termini di tensione di picco, valide per giunti saldati d’angolo in acciaio e in lega leggera, rispettivamente, senza trattamenti post-saldatura. Successivamente queste curve di resistenza a fatica di progetto verranno utilizzate per stimare la resistenza a fatica di giunti aventi geometria più complessa. I L METODO DELLA TENSIONE DI PICCO uando si considera un componente contenente punti di singolarità, ad esempio l’apice di una cricca o di un intaglio aperto a spigolo vivo, la tensione calcolata all’apice con un’analisi lineare elastica agli elementi finiti dipende dalla fittezza della mesh, in modo che la tensione è tanto più elevata quanto minore è la dimensione degli elementi utilizzati. Pertanto la tensione singolare calcolata con gli elementi finiti non ha significato. Tuttavia Nisitani e Teranishi [7] hanno mostrato che la tensione singolare  peak calcolata all’apice di una cricca con un’analisi lineare elastica agli elementi finiti è in rapporto costante con il fattore di intensificazione delle tensioni K I (K I /  peak = costante), purché sia mantenuta costante la dimensione e il tipo di elemento utilizzato. Recentemente, è stata data una giustificazione teorica al metodo della tensione di picco (PSM) [8] ed il suo utilizzo è stato esteso a casi diversi da quelli considerati in origine da Nisitani e Teranishi. In particolare il PSM è stato esteso a casi di intagli aperti a V a spigolo vivo ed è stato valutato l’effetto della dimensione degli elementi utilizzati per l’analisi. La Fig. 3 mostra diverse geometrie contenenti punti di singolarità dovuti a cricche o intagli a spigolo vivo. Per ognuna di queste geometrie è stata fatta variare la profondità dell’intaglio o della cricca a parità di dimensione di elemento oppure la dimensione dell’elemento a parità di dimensione di intaglio o cricca. Le analisi agli elementi finiti lineari elastiche sono state fatte con il codice Ansys  utilizzando gli elementi quadrangolari a quattro nodi PLANE 42. La mesh è stata generata automaticamente dal software una volta imposta la dimensione dell’elemento d con il comando ‘global element size’. Nessun altro controllo sulla forma e dimensione degli elementi è stato utilizzato. Figura 3 : geometrie contenenti punti di singolarità tensionale utilizzate per validare il metodo della tensione di picco (dimensioni in mm) [8]. Q