Valutazione semplificata dello stato tensionale nei giunti saldati

Nisitani et al. hanno presentato recentemente un metodo, denominato “crack tip stress method”, per il calcolo del fattore di intensificazione delle sollecitazioni di cricche in casi piani, basato sull’utilizzo della tensione di picco calcolata mediante analisi agli elementi finiti. In particolare il rapporto tra il fattore di intensificazione delle sollecitazioni e il picco fittizio di tensione calcolato numericamente è una costante al variare della lunghezza della cricca, che dipende solamente dalla fittezza della mesh utilizzata. Mancando una giustificazione teorica al metodo, ne viene proposta una basata sull’omoteticità dei campi di tensione nelle immediate vicinanze del punto di singolarità al variare sia della tensione nominale sia della lunghezza della cricca. Il metodo viene quindi verificato su geometrie piane con cricche soggette a trazione e flessione, e ne vengono definiti i limiti di applicabilità. Vista la similitudine dei campi di tensione vicino all’apice di una cricca e di un intaglio acuto con raggio di fondo intaglio pari a zero, ma con angolo di apertura maggiore di zero, il metodo viene quindi esteso al caso dei giunti saldati, ottenendo valutazioni molto accurate del campo tensionale locale con mesh di alcuni ordini di grandezza meno fitte di quelle necessarie con i procedimenti tradizionali. Questo consente di definire la resistenza a fatica collegandola direttamente alle dimensioni e al tipo di elemento utilizzato.