Digital Repository, Convegno IGF XX Torino 2009

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Sugli effetti d’intaglio elasto-plastici in acciai temprati e rinvenuti: uno studio sperimentale del 1971 ri-esaminato con metodi numerici attuali
P. Russo Spena, P. Matteis, G.M.M. Mortarino, D. Firrao

Last modified: 2009-06-29

Abstract


Nel 1971 Firrao e Spretnak svolsero un ampio studio sperimentale per determinare il fattore di concentrazione delle tensioni elasto-plastico alla frattura, in funzione del fattore di concentrazione delle tensioni elastiche e della temperatura di rinvenimento, usando una serie di campioni di trazione ricavati da lamiere di acciaio AISI 4340, con o senza un intaglio centrale di ampiezza fissa e di raggio di fondo intaglio variabile. Lo sviluppo e la disponibilità di metodi numerici ad elementi finiti permette ora di riesaminare quei risultati, rimuovendo le ipotesi semplificative che in origine erano state necessarie per poter svolgere i calcoli delle tensioni usando formule analitiche in forma chiusa. In primo luogo, i fattori di concentrazione delle tensioni elastici sono ora ottenuti da soluzioni tridimensionali ad elementi finiti, rimuovendo la precedente ipotesi di tensione piana, e permettendo di apprezzare l’evoluzione dello stato tensionale all’apice dell’intaglio al decrescere del rapporto tra il raggio di fondo intaglio e lo spessore del campione (da 2,8 a 0,1). In secondo luogo, si svolgono simulazioni elasto-plastiche dei campioni intagliati usando le curve tensione-deformazione ricavate dai campioni non intagliati, per determinare l’effettivo stato tensionale immediatamente precedente alla rottura (che non poté essere studiato nel lavoro originario per mancanza di opportuni strumenti numerici).
Infine, i risultati ottenuti nelle diverse condizioni di rinvenimento sono confrontati e le conclusioni originarie sono riverificate sulla base dei nuovi calcoli, nonché anche sulla base dei risultati pubblicati successivamente in letteratura.

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