Issue 3

M. Zappalorto et al., Frattura ed Integrità Strutturale, 3 (2008) 11-17

Mild steel BS 4360 Grade 50 S70 QT445A

Lihavainen e Marquis, 2003

Maddox, 1982

100

150

S355 steel

t=5, 8

12.7

7

8

40

38

34 R25

12.7

8

150

40

600 300

800

(a)

(b)

Fricke e Doerk, 2006

<12> 100 Fricke e Doerk, 2006 4 4

<12> 100

<12>

R30

185

12

4

15

4

R50

400

600

120 260 220

80

<12>

70

70

30

(c) (d) Figura 5. Geometrie dei giunti saldati analizzati. I dati originali fanno riferimento alle referenze [11-13]. Tutte le dimensioni sono in mm.

Passando da R =0 a R =-1, c w scende da 1.0 a 0.5; ad un dimezzamento della densità di energia locale corrisponde un aumento della resistenza a fatica in termini di tensione locale di un fattore 1/.707=1.41, simile al coefficiente empirico 1.33 suggerito dalla CNR UNI 10011. Ovvia- mente, se i giunti non subiscono alcun trattamento di di- stensione post-saldatura, la dipendenza dal rapporto no- minale di ciclo R scompare e il parametro c w deve considerarsi unitario. E’ noto infatti che nelle strutture re- ali soggetti ad elevati stati di tensioni residue la resistenza a fatica è sostanzialmente indipendente dal rapporto no- minale di ciclo [16]. 3 RESISTENZA A FATICA DI GIUNTI SALDATI DI GEOMETRIA COMPLESSA BASATA SULLA DENSITA’ DI ENERGIA DI DEFORMAZIONE LOCALE Sono stati riconsiderati alcuni dati sperimentali relativi a particolari strutturali saldati in acciaio tratti da precedenti lavori [11-13]. I principali parametri geometrici così co- me le condizioni di carico e di vincolo erano perfettamen- te definite nei lavori originali e sono rappresentati sche- maticamente in Fig. 5.

⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ E cW 1 4 I

⎪⎭ ⎪ ⎬ ⎫

2

2

⎢ ⎣ ⎡ Δ R

⎦ ⎤

⎢ ⎣ ⎡ Δ R

⎥ ⎦ ⎤

N 2

N

K

I

K

= Δ w

+⎥

2

1

(3)

λ -1

λ -1

4

γλ

γλ

1

2

2

1

C

C

dove il coefficiente c w permette di tenere conto dell’influenza del rapporto nominale di ciclo R nel solo caso di giunti soggetti a distensione post-saldatura. Tutti gli altri parametri in gioco sono riportati in Tab. 1 con riferimento al criterio della densità di energia totale di deformazione (ipotesi di Beltrami) e a un coefficiente , definito in condizioni lineari elastiche, può essere ottenuto per mezzo delle seguenti relazioni [6]: di Poisson ν =0.3. Il parametro c w

( ) ( ) ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ + -R1 -R1 -R1 2 2 2

R1

se

0R1-

< ≤

( )

= Rc

(4)

w

se

1R0

≤ ≤

2

14