FATICA Flashcards
Cos’è la fatica? Quando si verifica? Ad esempio dove ha un aspetto predominante?
La fatica è una condizione in cui il pezzo è sottoposto. Si verifica nei casi in cui il pezzo è sottoposto ad uno sforzo non statico, ovvero quando varia nel tempo, sia in frequenza che ampiezza. Ad esempio è il caso delle sospensioni, oppure dell’albero motore che lavora con dei numeri di giri che variano costantemente.
La frattura per fatica avviene per carici più bassi o più alti rispetto a quelli statici? Come si rompe il pezzo? In che circostanze si rompe fragilmente?
Il pezzo si rompe per carichi inferiori a quelli statici di trazione e inoltre per i materiali duttili si rompe fragilmente.
Come mai la fatica è un aspetto importante da considerare? è pericolosa?
La fatica è un aspetto fondamentale da considerare per il fatto che è la prima causa di rotture nelle componenti quotidiane. Inoltre non lasciano segnali premonitori, o meglio all’inizio si presentano come delle normali cricche stabili per poi rompersi tutto di un tratto.
Quali fattori influenzano la fatica?
La fatica è influenzata da fattori geometrici e dimensionali, ambientali, di carico e sollecitazioni esterne e di materiale. Per quanto riguarda la geometria ovviamente la fatica è molto presente nei casi di presenza di intagli, spigoli vivi e finiture superficiali grossolane. L’ambiente invece favorisce la presenza di cricche come può essere per la corrosione, e anche la temperatura in quanto comporta la dilatazione (per questo gli scambiatori di calore non si vincolano mai, ma si lasciano liberi di muoversi). Il materiale contribuisce con il carico di rottura, la sensibilità, carico di snervamento, rapporto snervamento rottura. Infine la sollecitazione che è un caso fondamentale che riguarda la frequenza, ampiezza e valore medio).
Quale è il grande problema della fatica rispetto alle altre prove viste? Dunque possiamo essere sicuri?
Che non può essere replicato lo stato di sforzo a cui è sottoposto in esercizio perfettamente. Quindi molte volte non siamo sicuri in questo campo perché non si può sempre riprodurre lo stato di sforzo a cui è sottoposto.
Come sono i carichi solitamente nella fatica? Un esempio?
I carichi sono variabili nel tempo, e solitamente si usano quelli sinusoidali. Ad esempio trazione e compressione.
Quale prova sperimentale si può fare per simulare la fatica? Che provini e attrezzature si utilizzano? Come si simula una flessione?
Si può attuare la prova di flessione rotante in cui consiste nel sottoporre il pezzo ad una flessione, mentre il provino ruota. I provini sono a forma di clessidra, la cui parte più stretta è in corrispondenza del centro per localizzare lo sforzo. I raggi di raccordo sono molto elevati e permettono di non concentrare gli sforzi in zone particolari. Inoltre il provino deve essere ben lucidato. Il provino è agganciato a due cuscinetti, di cui uno è collegato alla macchina rotante. il provino viene poi tirato verso il basso per creare una flessione.
Nella prova di flessione rotante, cos’è l’ampiezza del carico, cosa sono i numeri di giri?
l’ampiezza del carico è pari al valore massimo di trazione che in questo caso è pari a quello della compressione. Si parla di delta di carico perché, dato che il provino ruota, è come se ad ogni punto stessi applicando un carico sinusoidale. Difatti ad ogni periodo il provino subisce uno sforzo di trazione e compressione.
Nella prova di flessione rotante cosa non viene considerato?
Non viene considerato per ragioni ovvie i tempi di propagazione della cricca e dove si propagano. Dunque non posso calcolare a prescindere la velocità di propagazione della cricca.
La finitura superficiale del provino della prova flessione rotante è importante? Che lavorazioni si utilizzano? Come mai è così importante?
La finitura superficiale è importante proprio per il fatto che contribuisce alla rugosità. La rugosità effettivamente sono delle micro-cricche superficiali che possono essere causa di innesco delle cricche per fatica. Si deve quindi procedere con delle lucidature per diminuire più possibile la rugosità.
Quali sono gli svantaggi e vantaggi ci sono nella prova di flessione rotante?
Il vantaggio è che dura poco ed è facile da fare. Gli svantaggi sono che i provini hanno dei costi elevati e inoltre si deve ripetere la prova più volte per carichi differenti.
Che grafico ottengo dalla prova di flessione rotante? Come varia da materiali ferrosi e non ferrosi?
ottengo il grafico di Wohler, ovvero un grafico in cui ogni prova corrisponde ad un punto su di esso. Il grafico ha come ascisse il logaritmo del numero di giri, mentre sulle ordinate il delta sigma (2 volte il carico massimo di trazione). Quello che ottengo sono tre zone. La prima è quella oligociclica, ovvero la zona in cui il provino si rompe per carichi elevati e numeri di CICLI A ROTTURA bassi. La seconda zona invece è una zona chiamata di fatica in cui vi è una relazione lineare tra carico applicato e numero di cicli a rottura. La terza regione invece dipende dal tipo di materiale, difatti i materiali ferrosi presentano un carico per il quale non vi è rottura chiamato LIMITE DI FATICA, mentre per quelli non ferrosi il pezzo si rompe lo stesso per carichi non elevati.
Nei materiali ferrosi il grafico di Wohler come può essere suddiviso? Quale zona ci interessa a noi? Quale limite si può introdurre?
In tre parti, la zona che ci interessa è quella al di sotto del limite di fatica in cui il materiale non si rompe. QUESTO LIMITE NON DIPENDE DAL NUMERO DI CICLI A ROTTURA. Si parla di numeri di cicli attorno a 10 alla 7/8.
Nei materiali non ferrosi come è il grafico? Cosa cambia da quelli ferrosi?
Presenta rottura anche per cicli alti e carichi bassi. Quello che si introduce è la RESISTENZA A FATICA, ovvero il carico al quale il privino si rompe per un numero di cicli prefissati attorno a 10 alla 7.
Il progettista per la fatica deve prevedere di stare al di sotto di cosa?
deve prevedere di stare al di sotto del limite di fatica.
