Caratterizzazione a fatica di un giunto saldato di un carrello ferroviario

Lo scopo di questo elaborato è mostrare come viene calcolato il limite di fatica a due milioni di cicli con probabilità di rottura del 95% di un cordone di saldatura a penetrazione parziale eseguita da una parte sola. La caratterizzazione a fatica di tale giunto viene utilizzata da Hitachi per regolamentare la realizzazione di un carrello ferroviario. Si parte dalla realizzazione dei provini, estratti dai grezzi per mezzo di taglio waterjet. Data la non planarità che presentano le lamiere che costituiscono i grezzi, si è dovuto procedere al raddrizzamento dei provini, mediante un macchinario creato appositamente da SkyBox Engineering. L’intento è quello di adattare i provini agli afferraggi del macchinario utilizzato per le prove di fatica, lasciandone inalterata la parte centrale, quella ospitante il cordone di saldatura. Eseguita tale operazione, un campione di 15 provini è stato testato a fatica presso il laboratorio del DICI, ex DIA, mentre un campione di 24 provini è stato sottoposto a trattamento termico di distensione prima di essere testato a fatica presso lo stesso laboratorio. Il risultato di interesse per Hitachi è quello di quest’ultimo campione. Alle prove sperimentali vengono affiancate delle simulazioni agli elementi finiti, con lo scopo di comprendere in che modo la procedura di raddrizzamento influenza la vita a fatica dei provini. Vengono calcolate le tensioni residue lasciate all’apice della mancata penetrazione al termine di tale processo e questi dati vengono utilizzati per comprendere la differenza dei risultati riportati dalle due campagne di prova