Riassunto analitico
I collegamenti filettati rappresentano componenti essenziali nel settore automotive, dove la loro affidabilità è cruciale per garantire sicurezza e prestazioni meccaniche ottimali. Questa tesi si propone di analizzare in dettaglio le caratteristiche e le sfide legate ai collegamenti filettati, partendo dai fondamenti teorici fino ad applicazioni specifiche. Dopo un'introduzione generale che illustra gli obiettivi e la struttura del lavoro, la tesi approfondisce gli standard di riferimento, le classi di materiali e i trattamenti superficiali utilizzati per migliorare la resistenza e la durabilità di questi componenti.
Un'analisi specifica viene dedicata ai modi di guasto dei collegamenti filettati, come la distribuzione delle sollecitazioni e le cause principali di malfunzionamento. Particolare attenzione è rivolta alle tecnologie di prevenzione, tra cui sistemi anti-allentamento di tipo meccanico e chimico, e trattamenti anti-grippaggio, evidenziandone l'importanza nelle applicazioni ad alte prestazioni.
Nella parte applicativa, viene descritto il workflow di un azienda leader nel settore automotive per lo studio dei collegamenti filettati, includendo sia analisi numeriche eseguite presso il dipartimento di simulazione, sia test sperimentali condotti nel dipartimento di test e sviluppo. Tecniche avanzate come l'utilizzo di estensimetri e metodi agli ultrasuoni sono impiegate per analizzare il precarico statico e dinamico, fornendo dati fondamentali per l'ottimizzazione delle prestazioni.
Un caso studio sul precarico delle viti del coperchio valvole di un motore V8 rappresenta l’applicazione pratica, permettendo di monitorare e analizzare il comportamento di questi componenti sotto condizioni operative reali. I risultati ottenuti sono successivamente discussi in dettaglio.
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Abstract
Threaded connections are essential components in the automotive sector, where their reliability is crucial to ensure safety and optimal mechanical performance. This thesis aims to analyze in detail the characteristics and challenges related to threaded connections, starting from theoretical foundations to specific applications. Following a general introduction outlining the objectives and structure of the work, the thesis delves into the relevant standards, material classes, and surface treatments used to enhance the strength and durability of these components.
A specific focus is dedicated to failure modes of threaded connections, such as stress distribution and the primary causes of malfunction. Particular attention is given to prevention technologies, including both mechanical and chemical anti-loosening systems, as well as anti-seizure treatments, highlighting their importance in high-performance applications.
In the application section, the workflow of a leading automotive company for studying threaded connections is described, encompassing both numerical analyses conducted by the simulation department and experimental tests performed in the testing and development department. Advanced techniques such as strain gauges and ultrasonic methods are employed to analyze static and dynamic preload, providing fundamental data for performance optimization.
A case study on the preload of the valve cover bolts of a V8 engine represents the practical application of the work, enabling the monitoring and analysis of these components' behavior under real operating conditions. The obtained results are subsequently discussed in detail.
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