Issue 9

S. Beretta et alii, Frattura ed Integrità Strutturale, 9 (2009) 145- 152; DOI: 10.3221/IGF-ESIS.09.15 150 I punti sperimentali sono stati quindi riportati nei grafici delle Fig. 8 e 9, dove i numeri di cicli a rottura sono stati riportati in funzione rispettivamente dello sforzo massimo di taglio, dello sforzo massimo normale, dello sforzo massimo di Tresca e dello sforzo principale massimo. Tutte le grandezze sono state normalizzate dividendo per il valore relativo ai provini di tipo LS 25.4 mm, per una durata media di 100.000 cicli. Come si può osservare i n Fig. 8a , la correlazione tra numero di cicli e sforzo massimo di taglio è migliore di quella esistente tra cicli e sforzo massimo normale (Fig. 9a) , sebbene in quest'ultimo caso la maggior parte della dispersione sia da attribuire al giunto acciaio-composito, in cui si è osservato come la fattura sia propagata essenzialmente all’interfaccia tra acciaio e adesivo (Fig. 5) . Il ruolo degli sforzi normali, già proposto come parametro di verifica in [7], sembra tuttavia essere meglio interpretato se si valuta la loro combinazione con gli sforzi tangenziali, attraverso la misura di Tresca. In questo caso, come è possibile osservare nel grafico di Fig. 9b, si ottiene un’ulteriore riduzione della dispersione rispetto all’adozione della sola componente di taglio. Ciò sembrerebbe suggerire l’adozione di questo parametro come criterio di verifica valido per tutti i tipi di giunzione (invece, analogamente a quanto osservato per lo sforzo normale, anche lo sforzo principale massimo – Fig. 9b – presenta una correlazione più bassa con il numero di cicli). Tuttavia è necessario sottolineare come questo modello, sebbene consenta un’ottima correlazione con i dati sperimentali, non tenga in nessun conto l’effettivo meccanismo di evoluzione del danno di fatica, che è caratterizzato da un ruolo predominante delle fase di propagazione, come mostrato di seguito. A NALISI DELLE FASI DI NUCLEAZIONE E DI PROPAGAZIONE er meglio comprendere il ruolo della fase di nucleazione e le modalità di propagazione, alcuni provini (in più rispetto a quelli di cui sono riportati i risultati i n Fig. 3) sono stati monitorati durante la prova di fatica mediante osservazione al microscopio ottico dello strato di adesivo affiorante sul fianco del provino. Le osservazioni sono state fatte ad intervalli regolari, sospendendo la prova e ponendo il giunto in tensione ad un carico uguale al carico massimo nel ciclo per il tempo strettamente necessario per l’acquisizione dell’immagine. In Fig. 10 sono riportate le osservazioni dell’evoluzione del danneggiamento di un giunto LS 25,4 mm. La prova è durata complessivamente 17200 cicli e si è interrotta per la completa separazione dei lembi del giunto. Come si può osservare dalla figura, la frattura è nucleata già a soli 500 cicli, rappresentata da una delaminazione all’interno del primo strato di tessuto sottostante l’adesivo, osservabile in corrispondenza dell’inizio della sovrapposizione degli aderendi. Questa frattura è poi propagata nella lamina e tra 12500 e 16000 cicli la frattura ha deviato al’interno dello strato di adesivo fino a quando è intervenuto il cedimento, avvenuto in corrispondenza di un avanzamento della frattura di circa 7 mm. Figura 10 : Osservazioni dell’evoluzione del danneggiamento di un giunto da LS 25,4 mm (durata della prova: 17200 cicli). P