Il fenomeno della chiusura nella propagazione di fratture di fatica : esperimenti e metodi predittivi

Il fenomeno della chiusura di fratture di fatica è dimostrato essere il meccanismo guida alla base di diversi effetti (ad esempio l’influenza del rapporto di ciclo o della variabilità dei carichi) agenti sulla propagazione delle fratture stesse in materiali metallici. I modelli Strip Yield hanno dato prova di essere gli strumenti più potenti e versatili nella stima dei livelli di chiusura ed apertura causati dalla scia plastica, ma la loro applicazione agli acciai strutturali non è ancora ben delineata. Il presente lavoro affronta l’applicabilità di un modello Strip Yield ad un acciaio strutturale a bassa resistenza. Sono state dapprima eseguite prove sperimentali di propagazione con acquisizioni di chiusura secondo metodi di cedevolezza locale. Successivamente, le deformazioni cicliche nell’intorno dell’apice della cricca sono state simulate impiegando il modello Strip Yield insieme ad un metodo originale basato sui potenziali elastici complessi di Westergaard. I risultati ottenuti mostrano che un accordo tra i livelli di chiusura osservati e le relative simulazioni mediante il modello SY non implica una altrettanto buona descrizione del comportamento ciclico elasto-plastico all’apice della cricca. L’analisi dei cicli carico-deformazione ha dapprima permesso un confronto tra alcune formulazioni dei fattori di costrizione presenti in letteratura ed ha quindi permesso la proposta di un modello di costrizione in grado di ben descrivere la propagazione a fatica delle fratture nell’acciaio esaminato.