La base per un calcolo del fattore di sicurezza della fatica (FSF) è una "durata infinita" percepita del componente. Per ottenere la "durata infinita" percepita oltre un numero N di cicli, creare un diagramma che mostri i valori della sollecitazione media e della sollecitazione alternata che raggiunge N cicli (o una durata infinita). È possibile generare questi diagrammi in modo sperimentale. Tuttavia, per l'analisi della fatica, è possibile approssimare questi diagrammi per le proprietà monotoniche del materiale, ad esempio la resistenza massima, la resistenza allo snervamento e la resistenza alla fatica.
La Procedura guidata Fatica consente di definire due diversi diagrammi di tipo FSF noti come:
- Diagramma di Goodman.
- Diagramma di Haigh (più generico).
Per default l'FSF viene calcolato mediante il diagramma di Goodman standard, come illustrato di seguito.
Diagramma di Goodman
Diagramma di Haigh generico
Il diagramma di Haigh generico viene realizzato con sei punti. I punti vengono calcolati a partire dall'input dell'UTS del materiale (di trazione e compressione), dello snervamento del materiale (di trazione e compressione) e del limite di resistenza alla fatica del materiale. I punti chiave del diagramma di Haigh vengono definiti come mostrato nel diagramma precedente.
Calcolo di FSF
La base calcolo del fattore di sicurezza della fatica (FSF) è il rapporto tra un punto che rappresenta il ciclo di sollecitazione in questione (media e alternata) e un punto di intersezione con la linea della "durata infinita".
La Procedura guidata Fatica consente di calcolare due metodi standard di formazione dell'intersezione con la linea della durata infinita: il metodo di rapporto di sollecitazione costante (constR) e il metodo di media costante (constM).
Metodo di rapporto di sollecitazione costante (constR)
La base del calcolo del metodo di rapporto di sollecitazione costante è il presupposto che durante la messa in scala delle sollecitazioni nel ciclo sulla linea "durata infinita", sia la sollecitazione media che alternata vengono scalate con lo stesso rapporto.
Metodo di media costante (constM)
La base del metodo del calcolo della media costante del FSF è il presupposto che durante la messa in scala delle sollecitazioni nel ciclo sulla linea "durata infinita", solo le sollecitazioni alternate vengono messe in scala.
Il calcolo FSF fornisce un fattore di sicurezza rispetto alla "durata infinita". Nel calcolo di questo fattore di sicurezza, si presuppone che non sia presente una somma del danno dei cicli che costituiscono la cronologia di sollecitazione (come avviene con un calcolo della "durata"). Un FSF viene calcolato per tutti i cicli singolarmente e il fattore di sicurezza peggiore viene segnalato in un rapporto. Questo rapporto presuppone che se il materiale/componente può fornire durata infinita quando soggetto al ciclo peggiore, tutti i cicli successivi all'interno della cronologia di sollecitazione non avranno alcun ulteriore effetto. Il presupposto è ragionevole per i materiali ferrosi che presentano un limite di resistenza distinto. Tuttavia, prestare attenzione se si applica lo stesso presupposto a un materiale che non presenta questo fenomeno.