Tecniche Innovative all’Infrarosso Termico per la Caratterizzazione a Fatica dei Materiali, dei...

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TECNICHE INNOVATIVE ALL’INFRAROSSO TERMICO PER LA

CARATTERIZZAZIONE A FATICA DEI MATERIALI, DEI COMPONENTI

E DEI SISTEMI MECCANICI

V. Crupi(1), E. Guglielmino(1), G. La Rosa(2), A. Risitano(2), G. Risitano(1)

(1) Università degli Studi di Messina(2) Università degli Studi di Catania

A&T 2016 - Torino - 20 Aprile Ing. Giacomo Risitano

INTRODUZIONE

A&T 2016 - Torino - 20 Aprile 2Ing. Giacomo Risitano

SCALETTA

oConcetti generali

oMetodo Rapido Termografico

oApplicazioni del MRT

oDeterminazione del danno con il MRT

oMetodo “Ultra” Rapido Termografico

C.E.R.I.S.I.

CONCETTI GENERALI

La fatica è un fenomeno a causa del quale delle sollecitazioni

ripetute nel tempo possono portare a rottura un organo di

macchine, mentre se tali sollecitazioni fossero applicate

staticamente non romperebbero l’organo.

A&T 2016 - Torino - 20 Aprile Ing. Giacomo Risitano 3

La fatica classica riguarda situazioni con

un numero di cicli molto elevato e con

assenza di deformazioni plastiche estese.

Per gli organi meccanici, nella meccanica classica, il

numero di cicli critico è attorno a 104 e 106 per ampiezza di

sollecitazione costante.

CONCETTI GENERALI


NORMATIVE INERENTI LA FATICA

UNI 3764: principi generali sulla fatica.

UNI 8634: strutture in lega leggera.

CNR UNI 10011: strutture in acciaio.

CNR UNI 10021: strutture di apparecchi di sollevamento in acciaio.

CNR UNI 10028: strutture di apparecchi di sollevamento in lega leggera.

UNI 7670: meccanismi di apparecchi di sollevamento.

EUROCODICE CEN n° 3: strutture in acciaio.

EUROCODICE CEN n° 9: strutture in lega leggera.

Normative ISO: fondamenti sulla fatica e modalità di esecuzione delle prove

sperimentali.

CONCETTI GENERALI


CONCETTI GENERALI


COSTRUZIONE CURVA S-N

o5 punti

oPer ogni punto sono necessari 5 provini

oOgni provino ha una vita media di 1.000.000 cicli.

oMediamente, una macchia oleodinamica lavoro a 15 Hz.

oIl tempo necessario per effettuare tutte le 25 prove è molto alto.

CONCETTI GENERALI


o La macchina lavora per 24 ore al giorno con la presenza di un operatore

addetto per 10 ore al giorno.

o In media, per costruire la curva S-N, con il metodo tradizionale, relativo

ad un solo stato di sollecitazione, occorrono 3 settimane!

o È facile comprendere gli svantaggi:

� costi elevati (diaria operatore, ammortamento degli strumenti, etc).

� Tempi elevati.

Di conseguenza, GRANDE DIFFICOLTÀ DELLA REPERIBILITÀ DELLE CURVE

DI FATICA dei materiali.

CONCETTI GENERALI


CONCETTI GENERALI


Vantaggi

•Altissime frequenza di prova (~ 20 kHz)

•Tempi di prova ridotti

•Rapporto di Carico libero

•Ridotta manutenzione

•Semplicità di uso

•Ingombro

Svantaggi

•Scarsa flessibilità di impiego

•Misura del carico

•Metodologia dei test da consolidare

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

1E+04 1E+06 1E+08 1E+10

∆σ[MPa]

N

No Cooled Air Cooled Alternate (1/10 second)

METODO RAPIDO TERMOGRAFICO


METODO RAPIDO TERMOGRAFICO

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G. Curti, G. La Rosa, M. Orlando, A. Risitano, Analisi tramite infrarosso termico della temperatura limite in prove di fatica, Conf.

Proceedings: 14th AIAS Italian National Conference, Catania, Italy, (1986).

Camera IR

Limite di fatica

Ing. Giacomo Risitano

APPLICAZIONI M.R.T.


APPLICAZIONI M.R.T.


40

50

60

70

80

90

100

1,0E+04 1,0E+05 1,0E+06 1,0E+07

Str

ess

[M

pa

]

Nf

DETERMINAZIONE DEI DIFETTI TRAMITE IL M.R.T.


METODO “ULTRA” RAPIDO TERMOGRAFICO


SVILUPPI FUTURI


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GRAZIE PER

L’ATTENZIONE

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