Progettazione a Fatica

DESCRIZIONE INTRODUTTIVA

Il corso intende presentare nella forma più sistematica, completa, aggiornata ed avanzata la fenomenologia della fatica ed i metodi oggi disponibili per la progettazione a fatica. Il corso è costruito sulla formula del
che prevede il trasferimento di un bagaglio completo d’informazioni,
portando i discenti in una condizione di conoscenza operativa della materia,
pur nella ristrettezza del tempo.

CONTENUTI

Il corso rappresenta un’edizione rivisitata dei precedenti corsi di fatica già
tenuti dal prof. Pietro Paolo Milella, alla luce delle esigenze emerse nel corso degli ultimi anni di docenza e dei più recenti sviluppi in fatto d’impatto delle inclusioni e difettosità sul processo di fatica, di variabilità metallurgica e di progettazione in presenza di intagli e discontinuità. Esso si articola su due parti distinte: la prima analizza tutti i processi precursori della formazione delle cricche microstrutturali e la loro crescita sotto tensione, la seconda la fatica indotta dalle tensioni (fatica ad alto numero di cicli) e quella oligociclica controllata dalle deformazioni. In particolare, il corso enfatizza gli aspetti pratici della progettazione a fatica che solitamente non vengono trattati neilibri di testo come la variabilità metallurgica, l’effetto del volume e/o superficie esposte al cimento o del numero di pezzi prodotti che condizionano fortemente la resistenza a fatica e l’impatto delle discontinuità strutturali sulla vita dei materiali. Un ulteriore aspetto particolarmente curato, pur nella limitatezza del tempo a disposizione, è quello dell’analisi della probabilità di sopravvivenza dei materiali sottoposti a fatica e del calcolo in condizioni estreme. Il corso si basa sul libro di testo in corso di pubblicazione:"Fatica e corrosione nei materiali metallici" del Prof. Pietro Paolo Milella.

MATERIALE DIDATTICO

Ad ogni partecipante al corso verranno fornite delle dispense/note relative agli argomenti
trattati, assieme a copia dei lucidi/slides utilizzate durante le lezioni.

PROGRAMMA

PRIMA GIORNATA
(fenomenologia della fatica ed impatto di inclusioni e difettosità.
Fatica ad alto numero di cicli)

09:30 Benvenuto
09:45 Introduzione e cenni storici
10:00 Curve S-N generalizzate
10:15 Prima fase della fatica: incrudimento ed addolcimento ciclico scorrimenti plastici
localizzati e generalizzati
11:00 Pausa caffè
11:15 Seconda e terza fase della fatica: formazione e crescita delle piccole cricche
microstrutturali (MSC); formazione e crescita delle macrocricche. Formule empiriche
di previsione
11:45 Aspetti morfologici della propagazione della cricca per fatica, gli Stadi I, II e III della
fatica
12:15 La frattografia come strumento diagnostico. Microscopia ottica ed elettronica;
13:30 Pausa Pranzo
14:30 Fattori che influenzano la resistenza a fatica: effetto della finitura superficiale, effetto
delle inclusioni, effetto della dimensione del pezzo, effetto del tipo di carico, effetto
dei trattamenti superficiali, effetto della temperatura
15:15 Effetto della tensione media. Diagrammi di resistenza
16:15 Effetto d’intaglio sul limite di resistenza a fatica. progettazione in presenza di intagli
e discontinuità strutturali
17:30 Conclusioni

SECONDA GIORNATA
(Fatica oligociclica)

09:30 Stato di tensione multiassiale
10:00 Ciclo d’isteresi e fatica oligociclica. Equazione della vita a termine
11:15 Pausa caffè
11:30 Accumulo lineare e non lineare del danno
12:15 L’approccio locale nello studio della fatica. Effetto Shake down
13:30 Pausa Pranzo
14:30 Le ghise. Comportamento e resistenza a fatica
17:30 Conclusioni

TERZA GIORNATA
(Esercitazioni)

09.30 Costruzione delle curve di Wöhler di resistenza a fatica: metodi di prima approssimazione.
Applicazioni;
Costruzione delle curve di Wöhler di resistenza a fatica basati sull’equazione di
Basquin e Mason-Coffin
11:00 Pausa caffè
11:15 Calcolo della vita a termine in presenza d’intagli strutturali. Metodo di Neuber. Effetto
volume sulla resistenza a fatica.
13:30 Pausa Pranzo
14:30 Variabilità metallurgica ed aspetti statistici della fatica. Metodo Stair Case di
determinazione del limite di resistenza a fatica. Analisi probabilistica: approccio di
Gauss e metodi avanzati di Weibull e Gumbel. Teorema centrale limite.