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CALCOLO DEL DANNEGGIAMENTO A FATICA SU COMPONENTI MECCANICI IN CONDIZIONI DI CARICO COMPLESSE
No full textThis thesis is concerned with the fatigue behaviour of complex, three-dimensional, stress concentrations under multiaxial loadings. The fatigue behaviour of components containing complex three-dimensional (3D) features is a subject of great practical interest to industrial engineers.
In fact three-dimensional solid modelling and linear elastic stress analysis, by means of numerical methods, are used to investigate the local stress field at 3D stress raisers in the mechanical components. Moreover, the problem of properly performing the fatigue assessment is further complicated by the fact that such failures are, in general, caused by multiaxial loadings: this makes it evident that engineers engaged in assessing real mechanical assemblies need sound engineering tools capable of accurately and efficiently estimating multiaxial fatigue damage.
Starting from the stress field obtained from a linear elastic analysis and taking advantage of the so-called implicit gradient approximation, an effective stress index connected with the material strength is calculated. The effective stress is calculated by solving a second-order differential equation over all the component (the implicit gradient approach) independently of its geometric shape. Besides this thesis summarizes a first investigation into the possibility of applying the implicit gradient approach to real components under both uniaxial and multiaxial loading conditions by introducing an appropriate multiaxial criterion into the implicit gradient framework.
Generally speaking many multiaxial criteria could be used to this purpose, namely critical plane approaches, stress-invariant based approaches and integral approaches. Such methods have been proved to be effective for fatigue damage evaluation, at least in cases of smooth components or blunt notches, however, since the aim of the present work is to obtain a numerically efficient other than the effective method, in this first attempt attention has been focused on stress-invariant based approaches that is suitable for high-cycle fatigue evaluation. The damage evaluation is obtained by analyzing the loading path on the 5-dimensinal deviatoric Euclidean space. Explicit analytical solutions of the proposed criterion are available in case of biaxial sinusoidal loads. The method in conjunction with implicit gradient approach has been applied to experimental results generated by testing notched specimens of low-carbon steel containing severe 3D stress raisers subjected to uniaxial and multiaxial in-phase and out-of-phase fatigue loads.
The implicit gradient methods for component made of non-linear material is presented in section 8. The non linearity of the material is proposed in order to understand the behaviour of the material upper the endurance limits. The study takes into account different stress raisers: sharp V-notch, plane specimens weakened by lateral U or V –notches and simple welded joints made of steel. The effective stress are obtained by means of the gradient approach in two different ways. For sharp V-notch it has benn used a analytical-numerical procedure based on the asymptotic solution for the near-tip stress in an elastoplastic material (know as the HRR solution) whereas for the plane specimens and for the welded joints a numerical procedure based on the FE methods has been adopted
Previsione della resistenza a fatica di giunzioni complesse saldate per punti
No full textNel presente contributo sono state esaminate, dal punto di vista della resistenza a fatica, alcune giunzioni complesse saldate per punti utilizzando il metodo del gradiente implicito. Le giunzioni, seppure costituite da più punti di saldatura, sono state schematizzate nella loro tridimensionalità senza introdurre sostanziali esemplificazioni di tipo geometrico. Il vantaggio offerto dal metodo del gradiente implicito è costituito dal fatto che le giunzioni per punti vengono trattate allo stesso modo delle giunzioni saldate tradizionali ad arco e studiate senza apportare specifiche modifiche alla procedura di calcolo messa a punto in precedenza per i giunti di grosso spessore. Per il momento, in via esemplificativa, si è adottata una procedura di calcolo che considera il materiale come lineare elastico ed un criterio di rottura a fatica di tipo monoassiale che considera penalizzante per il materiale la sola variazione della tensione principale massima pur in presenza di uno stato tensionale locale alquanto complesso
Gradiente Implicito e non linearità del Materiale
No full textIl presente lavoro propone l’estensione del metodo del gradiente implicito al materiale avente comportamento di tipo elastoplastico. L’impiego della non linearità del materiale è introdotta allo scopo di poter analizzare la vita a termine di componenti meccanici che mostrano una sensibile variazione della pendenza della curva di Woehler al variare della gravosità dell’intaglio o delle condizioni di carico. Verranno presi in esame intagli acuti a V, provini piani indeboliti da intagli laterali ad U realizzati in acciaio basso resistenziale in cui l’effetto della plasticizzazione è rilevante anche a medio e alto numero di cicli. Per gli intagli acuti la tensione efficacie è determinata con il metodo del gradiente implicito con una procedura analitico-numerico basata sulla elaborazione del campo di tensione asintotico ottenuto con ipotesi di non linearità del materiale (soluzione tipo HRR). L’esame di particolari più complessi come le saldature e i provini con intagli laterali è risolto con l’ausilio di tecniche agli elementi finiti ipotizzando un materiale rispettivamente elastico-perfettamente plastico e bilineare. Saranno mostrati i primi risultati ottenuti con le analisi non lineari
Stime numeriche di resistenza a fatica in saldature per punti attraverso modellazione solida
No full textSull’estensione alle sollecitazioni multiassiali del gradiente implicito nella previsione di resistenza a fatica di giunzioni saldate
No full textPer la previsione della resistenza a fatica delle giunzioni saldate, gli autori hanno recentemente presentato una metodologia, denominata “metodo del gradiente implicito”, che definisce uno stato tensionale efficace equivalente risolvendo sull’intero solido in esame una equazione differenziale ellittica.
In tale equazione, il termine noto è funzione dello stato tensionale lineare elastico. In presenza di sollecitazioni prevalentemente di modo I in prossimità del punto di innesco, l’operatore differenziale può essere semplicemente applicato alle tensioni principali massime, come già effettuato nelle memorie citate.
Nel caso più generale di sollecitazioni multiassiali, ossia di complessi modi di sollecitazione sui cordoni di saldatura, lo scalare noto deve essere valutato in maniera più articolata adottando un criterio di resistenza a fatica multiassiale.
La presente memoria affronta i problemi inerenti all’utilizzo della metodologia del gradiente implicito per la previsione della resistenza a fatica anche con stati tensionali multiassiali, investigando prevalentemente criteri di resistenza a fatica multiassiale basati sugli invariant
Previsione della resistenza a fatica in saldature per punti attraverso modellazione solida
Full text linkNel presente lavoro vengono messi a confronto due metodi idonei per la verifica di giunzioni saldate per punti: il metodo del raggio di raccordo fittizio ed il metodo del gradiente implicito. Il primo impone un raggio di raccordo diverso da zero al piede o alla radice del cordone di saldatura, il secondo, invece, considera più semplicemente la saldatura come un intaglio acuto. Il confronto è fatto sulla capacità di prevedere l’affidabilità di giunti saldati per punti in acciaio aventi spessore variabile da 0.8 a 1.5 mm. Tali giunti sono sollecitati a taglio (giunti a semplice sovrapposizione) o a trazione (giunti a tazza). Infine, è discussa la condizione di convergenza delle analisi numeriche necessarie, in entrambi i metodi, per il calcolo di una tensione equivalente da porre a confronto direttamente con la di resistenza a fatica del materiale
Numerical evaluation of fatigue strength on mechanical notched components under multiaxial loadings
No full textThis paper deals with the fatigue behaviour of complex, three-dimensional, stress concentrations under multiaxial loadings. Starting from the stress field obtained by means of a linear elastic analysis and taking advantage of the so-called implicit gradient approach, a safety factor is calculated for high-cycle fatigue.
In this first attempt, attention has been focused on the stress-invariant based approaches in the highcycle fatigue regime. The multiaxial damage evaluation is obtained by analysing the full loading path of the Crossland five-dimensional invariant deviatoric stress in Euclidean space by means of the variance reference frame. Explicit analytical solutions of the proposed criterion are given in the case of biaxial sinusoidal loads.
The method was validated by comparison with experimental data involving multiaxial in-phase and out-of-phase loading of specimens which contained three-dimensional stress concentrations. These types of stress concentrations are known to present problems for other predictive methods
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
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