Lo studio della propagazione di difetti e fratture in materiali e strutturali riveste un ruolo fondamentale nella valutazione della vita di componenti meccanici. Uno dei meccanismi più importanti per la previsione di vita a fatica è la “closure, determinabile sperimentalmente tramite modelli analitici e semi-analitici. Tra questi ultimi i più importanti sono i modelli Strip Yield, proposti da Newman, nei quali il ciclo di apertura e chiusura all’apice di una frattura viene analizzato mediante il modello di Dugdale e la propagazione viene simulata grazie alla discretizzazione della regione elasto-plastica intorno alla cricca con elementi che si spezzano durante l’accrescimento del difetto. In questo lavoro viene presentata l’implementazione di un modello SY basato sull’impostazione originale di Newman e ottimizzato per essere più efficiente nella discretizzazione del problema. Vengono anche apportate modifiche sostanziali al modello con l’introduzione del “lumping” degli elementi e l’inserimento delle “weight function” nell’algoritmo di calcolo. Ognuno degli aspetti affrontati è stato oggetto di test di calibrazione e benchmarking attraverso modelli esistenti per valutare la funzionalità del modello SY implementato.

UN MODELLO DI PLASTICITA’ CICLICA PER SIMULARE LA PROPAGAZIONE A FATICA DI FRATTURE

BERETTA, STEFANO;CARBONI, MICHELE;
2002-01-01

Abstract

Lo studio della propagazione di difetti e fratture in materiali e strutturali riveste un ruolo fondamentale nella valutazione della vita di componenti meccanici. Uno dei meccanismi più importanti per la previsione di vita a fatica è la “closure, determinabile sperimentalmente tramite modelli analitici e semi-analitici. Tra questi ultimi i più importanti sono i modelli Strip Yield, proposti da Newman, nei quali il ciclo di apertura e chiusura all’apice di una frattura viene analizzato mediante il modello di Dugdale e la propagazione viene simulata grazie alla discretizzazione della regione elasto-plastica intorno alla cricca con elementi che si spezzano durante l’accrescimento del difetto. In questo lavoro viene presentata l’implementazione di un modello SY basato sull’impostazione originale di Newman e ottimizzato per essere più efficiente nella discretizzazione del problema. Vengono anche apportate modifiche sostanziali al modello con l’introduzione del “lumping” degli elementi e l’inserimento delle “weight function” nell’algoritmo di calcolo. Ognuno degli aspetti affrontati è stato oggetto di test di calibrazione e benchmarking attraverso modelli esistenti per valutare la funzionalità del modello SY implementato.
Atti 16th Congresso del Gruppo Italiano Frattura (IGF16)
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