Transcript Verifica a fatica UNI 7670/88 - Guida 1 Informativa

Verifica a fatica UNI 7670/88 - Guida
Data
1
05/10/2014
Rev.
01
Informativa
La presente guida riguarda l’utilizzo di fogli di calcolo per la verifica a fatica secondo la Norma UNI
7670 del 1988.
I fogli di calcolo sono dinamicamente collegati ad un documento di testo. I collegamenti riguardano
esclusivamente i risultati dei calcoli ed i grafici. La cartella di lavoro non contiene macro.
I fogli di calcolo sono protetti ma senza password. La protezione è inserita per evitare che
accidentalmente vengano apportate delle modifiche come la cancellazione di una formula.
L’utente ha dunque completo accesso al foglio di calcolo ed è libero di apportare una qualsiasi
modifica allo stesso. Per questo il foglio di calcolo viene fornito senza garanzia e la responsabilità
dell’utilizzo a scopo professionale è esclusivamente a carico dell’utilizzatore.
È possibile apportare modifiche su richiesta sia al foglio di calcolo che al documento di testo
oppure avere la versione in inglese.
Per ulteriori informazioni:
Andrea Starnini
[email protected]
+39 328 22 66 940
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Operazioni preliminari
⇒ Salvare la cartella “Tabelle UNI 7670/88 Rev.0”
⇒ Aprire il file excel “CalcUNI7670”
⇒ I fogli della cartella di lavoro sono protetti senza password; si consiglia di non rimuovere la
protezione al fine di non apportare modifiche accidentali al file
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Fase di calcolo
Figura 1: Verifica statica
⇒ Eseguire i calcoli relativi alla verifica statica (Figura 1)
⇒ Eseguire i calcoli relativi alle verifiche a fatica con spettro di carico oppure con la regola di
Miner (Figura 2 e 3)
Figura 2: Verifica dinamica
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Figura 3: Foglio con l’applicazione della regola di Miner
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Fase di compilazione su documento di testo
⇒ Una volta completati i calcoli aprire il file di testo “Tables-UNI7670-Fatica”
⇒ All'apertura viene richiesto in automatico di aggiornare i collegamenti. Cliccando su "Sì" tutti
i risultati del calcolo vengono aggiornati
Figura 4: Aggiornamento dei collegamenti all'apertura del file di testo
⇒ Si consiglia di salvare subito con nome il file di testo al fine di non apportare modifiche
accidentali al file originale. Il salvataggio può avvenire in una qualsiasi altra cartella del
sistema
Figura 5: Salvataggio con nome del file di testo
⇒ Nel caso in cui vengano apportate delle modifiche successive al calcolo, è possibile
chiudere e riaprire il file di testo, con conseguente aggiornamento all'apertura (Figura 4)
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oppure aggiornare i collegamenti. Per far ciò, ovvero aggiornare i collegamenti senza
chiudere il file di testo, si può agire in due modi:
⇒ Primo modo: Modifica – Seleziona tutto – Premere F9 – ed accettare l’aggiornamento
dell’intero sommario. In questo modo tutti i campi presenti nel documento vengono
aggiornati automaticamente. Il tempo relativo all’aggiornamento dipende dalla velocità del
PC ma in genere richiede pochi secondi. Lo stato di aggiornamento dei campi è
visualizzabile da una barra di avanzamento posta in basso a sinistra (Figura 7)
Figura 6: Aggiornamento dei collegamenti: modo 1
Figura 7: Aggiornamento campi
⇒ Secondo modo: Per MS WORD versione fino alla 2003, si deve andare su modifica e su
collegamenti
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Figura 8: Apertura della finestra relativa ai collegamenti
⇒ All’apertura della relativa finestra scorrere tutti i collegamenti. Tenendo premuto il tasto
“MAIUSC” selezionare l’ultimo collegamento. La combinazione consente di selezionare tutti
i collegamenti presenti nel file. Lo sfondo relativo ai collegamenti è ora blu
Figura 9: Aggiornamento dei collegamenti
⇒ Cliccare su “Aggiorna”. A questo punto tutti i collegamenti vengono aggiornati
⇒ Per versioni più recenti di MS WORD la finestra “Collegamenti” è praticamente identica
ma si trova nel menù “
pulsante Office" → "Prepara" → "Modifica collegamenti a file"
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Controllo e personalizzazione del documento di testo
⇒ Il documento di testo è ora aggiornato ed è possibile scorrerlo per visualizzare i risultati, i
grafici, le formule ecc.
Figura 10: Documento di testo contenente tutti i calcoli
⇒ Per personalizzare l’intestazione cliccarci sopra due volte. In questo modo è possibile
inserire il proprio logo, il riferimento dell’allegato ecc.
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Interruzione dei collegamenti
⇒ Una volta completata la fase di calcolo e personalizzazione, affinché un ulteriore calcolo
non abbia più effetti sul documento appena completato, è necessario interrompere i
collegamenti con il foglio di calcolo. A questo punto basta riaprire la finestra “Collegamenti”,
selezionarli tutti con il tasto “MAIUSC” premuto e selezionare “Interrompi collegamento”. A
questo punto i risultati delle formule sono dei semplici caratteri di testo
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7.1
Rev01: Aggiunte
Possibilità di scelta del Kf
Il Kf può essere definito in base al Kt e corretto con la formula della norma (metodo di Peterson)
oppure può essere inserito manualmente; ciò per le componenti normali e per la componente
tangenziale.
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Diagrammi
Oltre alle curve di Wöhler per le tra componenti sono stati inseriti i diagrammi di Haigh, di Moore e
l'ellisse delle rotture sul piano sigma x-y e sigma x-tau.
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Implementazione del calcolo a danno cumulativo
Il calcolo a danno cumulativo può essere condotto per sole tensioni normali o tangenziali oppure
combinate. Il foglio di calcolo, per ogni blocco di sollecitazioni, determina la pendenza della curva
di Wöhler (dipendente dal rapporto fra le tensioni minima e massima), il numero di cicli a rottura
secondo la curva di Wöhler e il corrispondente danno parziale.
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7.4 Aggiunta foglio di calcolo per la verifica a fatica per stato di tensione pluriassiale
secondo il metodo di Sines
Il foglio di calcolo esegue la verifica a fatica per stati di tensione pluriassiale caratterizzati da
percorsi di carico proporzionali o, se non proporzionali, caratterizzati dalla costanza delle
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direzioni principali. La verifica può essere effettuata secondo il criterio di Goodman modificato
oppure secondo il criterio di Sodeberg, il più conservativo. La resistenza a fatica del
componente per flessione alterna può essere ottenuto dalla UNI 7670 (tensione σf) oppure
secondo altre procedure. Data l'impostazione del criterio non è possibile scindere fra fattore di
concentrazione delle tensioni per le varie componenti e quindi si inserisce il valore più elevato
che generalmente è quello relativo alla flessione.
La verifica è effettuata secondo la seguente relazione:
σa,eq + m σm,eq ≤
σa,eq =
1
2
(σ
σ 'D −1
;
Kf
σ 'D −1 = σD −1ΠCi
2
a,x
2
2
− σa,y ) + ( σa,x − σa,z ) + ( σa,z − σa,y ) + 6 τ2a,xy + τ2a,x z + τ2a,zx
(
)
σm,eq = σm,x + σm,y + σmz
Il coefficiente m dipende dal criterio di verifica prescelto (es. Goodman).
Struttura analoga ha un altro foglio di calcolo nel quale al posto delle componenti del tensore
degli sforzi vanno inserite le tensioni principali. Questo agevola la verifica nel caso si abbia un
modello agli elementi finiti.