Industria fusoria N. 3 2012 - Assofond

Assemblea 2012rebbe dovuto utilizzare un nuovodiagramma che estendequello di Kitagawa agli intagliaperti |12|.Le Figg. 7 e 8 evidenziano che ilimiti di fatica previsti dallaMeccanica della Frattura mediantel’eq. (2) risultano in ottimoaccordo con l’andamentodelle curve di Woehler sperimentali.Tali valori dei limiti difatica dei provini intagliati sonostati utilizzati per definire il diagrammadi Frost sperimentale,riportato in Fig. 10, dal quale sivede che i fattori di concentrazionedelle sollecitazioni K tgrelativiagli intagli considerati sonosuperiori ai rispettivi valoridi K tg*.Analogamente nel diagrammasperimentale di Atzori-Lazzarindi Fig. 11 si vede che la profonditàdegli intagli corretta con ilfattore di forma, α 2 ×a, è inferioreai rispettivi valori di a* (perchiarezza è riportata la rettarelativa al solo valore K tg=7.29relativa all’intaglio di profondità0.4 mm, essendo il valore di K tgdell’intaglio di profondità 1 mmpari a 7.22 e quindi di poco diversodal primo). Pertanto i dueintagli a V considerati sono acuti,cioè si possono considerare,dal punto di vista della resistenzaa fatica, come cricche di lunghezzauguale alla profonditàdell’intaglio. In particolare la seriecon profondità a=0.4 mm sitrova al confine tra la zona disensibilità alle cricche corte equella tipica delle cricche lunghe,mentre la seconda geometriapuò essere trattata comecricca lunga.ConclusioniIl lavoro ha presentato un’applicazionedella Meccanica dellaFrattura e della Meccanica dell’intaglioalla progettazione a faticacon una ghisa sferoidale austemperata.Parametro fondamentaledel materiale è a 0cosìcome definito in passato da Topper,che consente di stabilirequale dei due approcci alla progettazionesia il più appropriato.Per ricavare sperimentalmentea 0è necessario determinare il limitedi fatica del materiale liscioe il range di soglia del fattore diintensificazione delle tensioniper cricche lunghe.Quest’ultimo si può ricavaremediante prove ad ampiezzadi carico decrescente su provinicriccati secondo le attualiNormative oppure si può stimarecon almeno una serie diprove a fatica su provini conintagli acuti.RingraziamentiSi ringrazia la ditta ZanardiFonderie SpA per aver fornitoil materiale e i provini utlizzatiin questo lavoro.Memoria presentata come:B. Atzori, F. Bonollo, G. Meneghetti,Notch fatigue and fracture mechanicsof austempered ductileirons, Proceedings of the 9 th InternationalConference on Scienceand Processing of Cast Iron SPCI9, Luxor, Egypt, 2010.Giovanni MeneghettiDipartimento di IngegneriaIndustriale, Università di Padova|1| N.E. Frost, K.J. Marsh, L.P. Pook, Metal Fatigue,Oxford University Press, 1974.|2| N.E. Frost, “Non-propagating cracks in V-notched specimens subjected to fatigue loading”,Aeronaut. Q., 8, 1955, pp. 1-20.|3| B. Atzori, P. Lazzarin, “Notch sensitivity anddefect sensitivity under fatigue loading: twosides of the same medal”, Int. J. Fracture, Vol.107, 2001, pp.L3-L8.|4| M.H. El Haddad, T.H. Topper, K.N. Smith, “Predictionof Non-Propagating Cracks”, Eng.Fract. Mech., 11, 1979, pp.573-584.|5| H. Kitagawa, S. Takahashi, Applicability of fracturemechanics to very small cracks in theearly stage, Proceedings of the 2 nd InternationalConference on Mechanical Behaviourof Materials, 1976, pp. 627-631.|6| B. Atzori, P. Lazzarin, G. Meneghetti, “FractureMechanics and Notch Sensitivity”, FatigueFract. Engng Mater. Struct., 26, 2003,pp. 257-267.|7| J.C. Ting, F.V. Lawrence, “A crack closure modelfor predicting the threshold stresses ofnotches”, Fatigue Fract. Engng. Mater. Struct. 16,1, 1993, pp. 93-114.|8| D. Taylor, M. Hughes, D. Allen, “Notch fatiguebehaviour in cast irons explained using a fracturemechanics approach”, Int. J. Fatigue, 18, 7,1996, pp. 439-445.|9| ASTM E 647-00, Standard test method formeasurement of fatigue crack growth rates,2000.|10| G. Meneghetti, “Analysis of the fatigue strengthof a stainless steel based on the energy dissipation”,Int. J. Fatigue 29, 1, 2007, pp. 81-94.|11| M.L. Williams, “Stress singularities resultingfrom various boundary conditions in angularcorners of plates in extension”, J Appl Mech,19, 1952, pp. 526-528.|12| B. Atzori, P. Lazzarin, G. Meneghetti, “A unifiedtreatment of the mode I fatigue limit of componentscontaining notches or defects”, Int. J.Fracture 133, 2005, pp. 61-87.59Industria Fusoria 3/2012