Previsione della vita a fatica (durability)
E’ noto che una percentuale rilevante (si dice fino all’85%) dei componenti meccanici fallisce a causa di rotture per fatica. A fronte di un dato così significativo, risulta ovvio come affrontare in fase di progettazione l’aspetto della durability possa fornire un enorme ricaduta in termini di valore aggiunto e affidabilità alla maggior parte dei prodotti. D’altra parte il tema della fatica dei materiali, e ancor più dei “componenti” meccanici, è storicamente ostico da risolvere in modo completamente predittivo nell’ambito di simulazioni al calcolatore. Recenti sviluppi scientifici nella elaborazione di modelli matematici di base del danneggiamento a fatica, e l’implementazione di tali modelli in software di nuova generazione completamente integrati con i programmi di simulazione FEM rendono oggi percorribile la via della simulazione della resistenza a fatica di strutture reali con aspettative di accuratezza finalmente ragionevoli.
Dall’altra parte, anche solo lo studio comparativo di soluzioni progettuali alternative, risolvibile in modo estremamente accurato nell’ambito della simulazione agli elementi finiti, rende assai utile e produttiva l’attività di calcolo (o stima) della vita a fatica.
SmartCAE ha sviluppato molteplici progetti di ottimizzazione della durability di componenti meccanici, realizzati sia in materiali metallici (acciai, leghe di alluminio, leghe di titanio), materiali plastici e materiali compositi, sottoposti a fatica monoassiale, biassiale, multiassiale, oligociclica, a alto numero di cicli (HCF Fatigue).
In relazione ai dati sperimentali disponibili, al tipo di materiale, di sollecitazione vengono impiegati approcci stress-life (S-N) o strain-life (e-N), implementati in codici di calcolo commerciali, applicazioni custom sviluppate in-house o fogli di calcolo specializzati.
Studi specifici sono stati condotti sulla resistenza a fatica delle giunzioni saldate.
