Issue 12

R. Tovo et alii, Frattura ed Integrità Strutturale, 12 (2010) 79-87 ; DOI: 10.3221/IGF-ESIS.12.08 84 Sintesi dei risultati numerici con il metodo del raggio fittizzio r f = 0.05 mm L’analisi dei giunti d i Fig. 1 con il metodo del raggio fittizio di raccordo deve necessariamente prevedere l’adozione di un raggio di raccordo inferiore ad 1 mm per non alterare completamente la geometria del giunto in quanto risulterebbe non compatibile con lo spessore del giunto stesso (ρ>t). Poiché lo spessore del giunto è minore di 5 mm il raggio di raccordo dell’apice del punto di saldatura è stato posto pari a 0.05 mm come indicato in [8]. L e Fig. 6a e 7a mostrano due tipiche mesh impiegate nell’analisi FEM, mentre le Fig. 6b e 7b evidenziano la dimensione degli elementi in prossimità del raggio di raccordo. Le dimensione degli elementi più piccoli risultano inferiori al centesimo di millimetro. L e Fig. 8 e 9 riportano i risultati, a curve di livello, del valore raggiunto dalla tensione principale massima. (a) (b) Figura 6 : a) Esempio di mesh usata per il calcolo della tensione di picco; b) Zoom nella zona di raccordo. (a) (b) Figura 7 : a) Esempio di mesh usata per il calcolo della tensione di picco; b) Zoom nella zona di raccordo. L’analisi di convergenza è riassunta nella Fig. 4 e 10. Il picco della tensione principale massima normalizzata è riportato in funzione del numero totale di nodi usato per discretizzare il giunto. Per il giunto a tazza di Fig. 10 quando il numero di elementi nello spessore è pari a due la differenza rispetto ad un modello molto accurato è del 12%, mentre con il metodo del gradiente implicito l’errore è inferiore al 4% quando si adotta un solo elemento nello spessore (vedi Fig. 4) . Relativamente al giunto a sovrapposizione, la differenza fra una mesh rada e una mesh fitta è considerevole. Con il metodo del raggio fittizio, utilizzando due elementi nello spessore, l’errore è del 76%, mentre, con il gradiente implicito usando uno o due elementi nello spessore l’errore è del 5% e scende al di sotto del 2% con 4 elementi nello spessore. Infine, per quanto riguarda la previsione della resistenza a fatica in termini di tensione principale massima o di tensione di von Mises, le figure, rispettivamente 11 e 12, riportano le variazioni del picco di tensione valutate per le due geometrie di Fig. 1. Ad alto numero di cicli i punti sperimentali tendono a posizionarsi al di fuori della banda la cui dispersione è stata assunta pari a quella dei giunti di grosso spessore [13].