Concentrazione delle tensioni F

Concentrazione delle tensioni
F
N.B. principio di Saint Venant
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Concentrazione delle tensioni
I componenti meccanici hanno spesso delle aree in cui le tensioni sono
più alte di q
p
quelle p
predette dalle formule teoriche.
CAUSE:
discontinuità geometriche: fori, intagli, filetti ….
irregolarità interne microscopiche (non omogeneità del materiale
i
irregolarità
l ità superficiali:
fi i li cricche,
i h dif
difetti
tti d
da macchina
hi operatrice…
ti
Questi siti di concentrazione di tensione hanno effetti altamente localizzati.
L’influenza del sito sulla resistenza del componente dipende dalla geometria
e dal carico.
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Intensificazione delle tensioni
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Intensificazione delle tensioni
M t i l d
Materiale
duttile
ttil
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Intensificazione delle tensioni
Materiale fragile
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Intensificazione delle tensioni
La concentrazione delle tensioni (teorica) è funzione:
1. della geometria o della forma ma non dalle dimensioni o dal materiale
2. funzione del tipo di carico applicato
3. funzione di specifici siti di intensificazione delle tensioni:
fil tti raggii di iintaglio,
filetti,
t li fori…
f i
Essa è sempre definita rispetto ad un particolare carico nominale
Tipicamente si assume un materiale omogeneo, isotropo ed in
campo lineare elastico
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Intensificazione delle tensioni
Determinazione
Via sperimentale: metodi ottici, metodo della griglia, strain gauges….
Via analitica: teoria dell’elasticità (in certe condizioni)
Via computazionale: Tecnica agli elementi finiti (FEM)
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Intensificazione delle tensioni
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Intensificazione delle tensioni
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Concentrazione delle tensioni
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Intensificazione delle tensioni
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Intensificazione delle tensioni
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Intensificazione delle tensioni
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Intensificazione delle tensioni
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Intensificazione delle tensioni
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Intensificazione delle tensioni
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Intensificazione delle tensioni
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Metodi numerici
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Metodi numerici
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Metodi numerici
esempio
p di barra rettangolare
g
in tensione
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Metodi numerici
esempio
p di barra rettangolare
g
in flessione
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Intensificazione delle tensioni
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Intensificazione delle tensioni
(Shigley et. al)
(Timoshenko et. al.)
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Intensificazione delle tensioni
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Kt per tensione assiale
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Kt (momento flettente)
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Kt (momento torcente)
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altri casi
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altri casi
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altri casi
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altri casi
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Software dedicato
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calcolo
T
D = 20 mm, r = 1 mm, d= 10 mm
T=40000 Nmm
P=7500 N
determinare la sezione critica
determinare gli sforzi nella sezione critica
trovare le tensioni principali e disegnare i cerchi di Mohr per lo stato tensionale
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calcolo
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calcolo
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sommario
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