Riassunto analitico
Molto spesso, gli organi meccanici che compongono una determinata macchina, sono sollecitati a carichi ciclici, regolari o casuali, nel tempo che portano ad una progressiva degradazione del materiale e ad una possibile rottura nonostante, durante la vita utile del componente, la massima tensione rimanga ben al di sotto della tensione di rottura. Tale degradazione è da ricondurre al fenomeno della fatica.
Oggigiorno anche nell’ambiente di produzione dei sottocarri applicati in macchine pesanti come escavatrici, gru e dozer, l’interesse si è focalizzato su tale fenomeno.
Il presente lavoro di tesi si inserisce all’interno di una campagna di sperimentazione più ampia, relativa alla caratterizzazione a fatica delle componenti del sottocarro, e ha come obiettivo la realizzazione di un modello FEM in grado di stimare la vita a fatica di una suola utilizzata in sottocarri per macchine statiche.
La fase iniziale del lavoro è incentrata sulla modellazione ad elementi finiti del componente in esame, seguita dall’applicazione delle opportune condizioni al contorno. Tale analisi permette di passare dallo spettro di carico applicato alla struttura globale alla corrispondente storia di tensione/deformazione delle zone critiche del componente. Nella fase successiva, si presenta la procedura di convalidazione del modello FEM, realizzata attraverso l’utilizzo di estensimetri e, successivamente, il procedimento seguito per l’identificazione delle curve di Wohler del materiale. Viene presentata, infine, un’ulteriore campagna di convalida nella quale si confrontano i dati sperimentali con quelli ottenuti mediante simulazione FEM, relativi alla vita della suola.
Da tale confronto emerge come il modello FEM realizzato sia abbastanza preciso nel predire la vita del componente; tuttavia, in futuro, attraverso ulteriori ricerche riguardo il comportamento del materiale, si potrebbe affinare il modello incrementando la sua affidabilità.
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