• fatica
• processi aleatori
• Rayleigh
• simulazione Montecarlo
• Miner
• Dirlik
• PSD

Sommario

Oggetto di questa Tesi di Laurea è la valutazione dei metodi di calcolo per la stima del danneggiamento dovuto a fenomeni di fatica per componenti aerospaziali soggetti a carichi random gaussiani.
Le attività eseguite nella prima parte mettono in luce le principali caratteristiche e le nozioni teoriche necessarie per introdurre il concetto di spettro di potenza dei segnali aleatori, inquadrando l'argomento in un'ottica generale. L’obiettivo principale consiste nel generare storie di carico a partire da spettri di potenza assegnati tramite l’applicazione della Simulazione Montecarlo.
Nella seconda parte del lavoro, in base alle analisi condotte sulle sequenze temporali e applicando sistematicamente il metodo di conteggio rainflow e la legge di Palmgren-Miner, viene effettuato il calcolo del danneggiamento e viene messa in evidenza la dispersione associata al danno calcolato. Tale metodo viene definito “esatto”, nei limiti di validità della legge di accumulo lineare del danno, e i risultati così ottenuti vengono confrontati con i risultati forniti da metodi semplificati, quali il metodo di Rayleigh e il metodo di Dirlik, che si basano esclusivamente su informazioni nel dominio delle frequenze.
Infine, viene condotta un’intensa campagna di prove sperimentali, sollecitando provini forati di tipo dog-bone in lega Al-Cu 2024-T3 con alcune storie di carico ricostruite a partire da spettri di potenza precedentemente definiti: confrontando i risultati ottenuti utilizzando il metodo “esatto” e i metodi semplificati con i risultati ottenuti in laboratorio, si possono definire strumenti utili per il dimensionamento a fatica di componenti strutturali soggetti a fenomeni dinamici aleatori.