Resistenza a fatica in connessioni bullonate

Le procedure di verifica standard delle connessioni bullonate caricate a fatica (basate sulla resistenza massima o sulla resistenza allo snervamento del materiale) non forniscono una garanzia sufficiente per la sicurezza della progettazione del giunto. Di conseguenza, per verificare i giunti caricati a fatica, viene utilizzata la resistenza a fatica dei giunti. La descrizione della verifica dei giunti delle connessioni bullonate caricate a fatica è riportata di seguito. Questa descrizione segue passo per passo il modo in cui è stata implementata nel programma:

1. Specifica di un limite di fatica

Durante la prima fase, la procedura di calcolo determina il limite di fatica in base ad una resistenza costante σ C per il tipo, la progettazione, il carico e il materiale specificati della connessione bullonata.

2. Specifica di un limite di fatica di usura finito

Il limite di fatica di usura finitoσ f viene calcolato per la durata utile del giunto specificata nell'intervallo (cicli N< 10 6 della resistenza programmata.. L'esecuzione del calcolo proseguirà con questo limite di fatica di usura finito.

3. Calcolo dei parametri di caricamenti a fatica specifici

I valori medi per determinati caricamenti di cicli superiori e inferiori vengono calcolati mediante le formule seguenti. L'operazione viene eseguita per tutti i caricamenti specificati.

4. Effetto delle corse

Se anche le corse, oltre che il caricamento a fatica, influenzano il giunto, anche queste devono venire prese in considerazione nel calcolo. Ciò è possibile utilizzando il fattore di corsa dinamico nella formula che servirà a determinare il caricamento massimo calcolato:

F max = F m + η F a

5. Calcolo della sollecitazione agente nel giunto della connessione bullonata

La sollecitazione di ciclo media σ m e la sollecitazione di ciclo superiore σ h vengono calcolate per il caricamento del ciclo medio specificato F m e per il caricamento massimo calcolato F max con le formule utilizzate nel calcolo statico. Queste sollecitazioni vengono utilizzate per il calcolo dell'ampiezza del ciclo mediante la formula:

σ a = σ h - σ m

6. Specifica della resistenza a fatica del giunto

Per la sollecitazione calcolata e il limite di fatica conosciuto, la resistenza risultante del giunto a fatica viene facilmente determinata in base alla curva di fatica selezionata. La procedura per determinare la resistenza a fatica per la sollecitazione principale e per quella a taglio viene illustrata nelle immagini seguenti.

Grafici di Haigh della sollecitazione principale per un rapporto σ a / σ m diverso (viene utilizzata la curva di fatica di Godman modificata):

Grafici di Haigh della sollecitazione principale per un rapporto τ a / τ m diverso (viene utilizzata la curva di fatica di Godman modificata):

7. Verifica giunto

Nell'ultimo passaggio il programma calcola il fattore di sicurezza del giunto n C = σ A / σ a e lo confronta con il grado di sicurezza richiesto. Per ottenere una connessione bullonata corretta, occorre soddisfare i requisiti della condizione n f n C .