ETD

• Analisi a Fatica
• Carrello d'Atterraggio
• Certificazione Strutturale
• Correzione di Smith-Watson-Topper
• Elicottero
• Equazione di Manson-Coffin
• Fatigue Analysis
• Landing Gear
• Manson-Coffin Equation
• MATLAB
• Modello di Ramberg-Osgood
• NASGRO
• Neuber’s Rule
• Python
• Ramberg-Osgood Model
• Regola di Neuber
• Rotorcraft
• Smith-Watson-Topper Correction
• Software Development
• Strain-Life
• Structural Substantiation
• Sviluppo Software

This thesis presents the development, validation, and industrial application of a computational kernel based on the Strain-Life (EN) approach for the fatigue assessment of rotary-wing structures. The research began with the definition of a rigorous methodological procedure, establishing the analytical criteria and logical workflow for EN analysis prior to its translation into code. This framework was then implemented into a computational tool developed in Python and MATLAB, integrating Rainflow counting, Neuber’s rule for plasticity, and the Smith-Watson-Topper (SWT) model. The software’s reliability was verified against the industry-standard NASGRO.
The second phase involved material characterization to derive Ramberg-Osgood and Manson-Coffin curves, including statistical methods to define conservative design limits.
Finally, the procedure was applied to a helicopter skid landing gear. The results demonstrate that the EN approach effectively resolves numerical paradoxes of the traditional SN method, such as negative damage, and provides physically consistent life predictions. This methodology offers significant potential for extending component service life and optimizing maintenance intervals, proving to be a robust tool for structural substantiation.

Questa tesi presenta lo sviluppo, la validazione e l'applicazione industriale di un kernel computazionale basato sull'approccio Strain-Life (EN) per la fatica di strutture ad ala rotante. Il lavoro ha avuto inizio con la definizione di una rigorosa procedura metodologica, stabilendo i criteri analitici e il workflow logico necessari prima della loro effettiva traduzione in codice. Tale architettura è stata poi implementata in un software sviluppato in Python e MATLAB, che integra algoritmi di Rainflow counting, la regola di Neuber per la plasticità locale e il modello di Smith-Watson-Topper (SWT). Il kernel è stato validato con successo rispetto allo standard industriale NASGRO.
La seconda fase ha riguardato la caratterizzazione del materiale per la definizione delle curve di Ramberg-Osgood e Manson-Coffin, applicando riduzioni statistiche per i limiti di progetto.
Infine, la procedura è stata applicata al carrello d'atterraggio di un elicottero. Il confronto con il metodo tradizionale Stress-Life (SN) evidenzia come l'approccio EN risolva paradossi numerici quali il "danno negativo", fornendo previsioni di vita fisica coerenti. La metodologia proposta permette di estendere la vita utile dei componenti e ottimizzare gli intervalli di manutenzione, confermandosi uno strumento solido per la certificazione strutturale aerospaziale.