Issue 7

M. Zappalorto et alii, Frattura ed Integrità Strutturale, 7 (2009) 29-56; DOI: 10.3221/IGF-ESIS.07.03

Il confine elastoplastico continua a essere centrato nell’origine O, ma le componenti di tensione valutate rispetto al nuovo sistema di riferimento diventano:

sin

ϕ τ=τ ϕ τ−=τ

(55)

zx

0

cos

zy

0

che costituisce una soluzione ammissibile in accordo con la teoria delle slip lines di Sokolovskii [28]. L’entità della traslazione, pz R , dipende dall’NSIF elastico e dalla tensione di snervamento τ 0 . L’estensione della zona plastica di fronte all’intaglio risulta quindi:

2 R2P pz ρ

(56a)

− =∆

Confine elasto-plastico

Confine elasto-plastico approssimato

) ( R

ϕ

pz

R pz

y

R pz

P

ϕ

P

ϕ

ϕ

O

O ’

ρ /2

Slip lines

(a)

(b)

Figura 12 : Confronto tra la zona plastica approssimata (a), basata sulla soluzione lineare elastica, e la zona plastica esatta (b) per un materiale a comportamento elastico perfettamente plastico.

Quando l’intaglio diviene una cricca ( ρ =0), si ottiene McClintock [12, 25, 29]. Si osservi inoltre come due intagli con lo stesso valore di e 3 ρ

pz 2 R P =∆ e l’Eq.56a risulta in accordo con la soluzione di Hult e

K , ma con due differenti raggi di raccordo, presentano due differenti dimensioni della zona plastica; in particolare minore è il raggio di raccordo, maggiore è la zona plastica. Si noti inoltre come sostituendo nell’equazione (56a) l’espressione di R pz e πρ e e ρ 3 max τ K = sia possibile ottenere:

   

   

2

 

  

τ ρ=∆ e max

2 1

(56b)

P

−

τ

0

La relazione mostra che, a parità di tensione massima, la zona plastica è tanto minore quanto minore è il raggio di raccordo. Lo spostamento w per un intaglio parabolico in condizioni lineari elastiche risulta pari a [19]:

2 G Kr2 w e 3 ϕ ρ sin

(57)

=

π

pz R , si ottiene:

Quindi sostituendo r =

( ) ρ K 3

2 e

ρ G KR2 e 3 sin

ϕ

(58)

pz

w w

sin

π = =

=

ϕ

p

2

G

τπ

Ω

0

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