Tipo di analisi a fatica nella progettazione strutturale

Il tipo di analisi a fatica non fornisce alcuna resistenza finale né il numero di cicli che il dettaglio può sopportare. Fornisce semplicemente gli input per ulteriori calcoli secondo le normative.

Devono essere sempre impostati almeno due casi di carico. Il primo caso di carico è quello di riferimento. Si assume come, ad esempio, il peso proprio della struttura e può contenere carichi nulli. Gli altri casi di carico simulano le azioni a fatica. La tensione nominale normale e di taglio fornita da IDEA StatiCa è l'intervallo di tensione tra l'azione a fatica, ad es. LE2, e il caso di carico di riferimento.

Ad esempio, la tensione di taglio in una determinata posizione è 50 MPa nel caso di carico di riferimento e 180 MPa in LE2. La tensione di taglio nominale mostrata in questa posizione è:

\[\tau = 180-50=130\, \textrm{MPa}\]

Si noti che non dovrebbe verificarsi alcuno snervamento delle piastre a causa delle azioni a fatica, altrimenti gli intervalli di tensione risultano distorti. 

Le tensioni sono disponibili per:

• Bulloni
• Saldature
• Piastre

Bulloni

Per i bulloni, le tensioni sono determinate semplicemente dividendo la forza per l'area corrispondente:

• \(\sigma = F_t / A_s \)
• \(\tau = V / A \)

dove:

• \(F_t\) – forza di trazione nel bullone
• \(A_s\) – area della sezione resistente a trazione del bullone
• \(V\) – forza di taglio nel bullone; se sono presenti più piani di taglio, viene utilizzata la forza di taglio più elevata
• \(A\) – area del bullone resistente a taglio; area della sezione resistente a trazione se i filetti sono intercettati dal piano di taglio, altrimenti area della sezione trasversale lorda

Saldature

Le saldature in CBFEM sono composte dall'elemento di saldatura con vincoli multipunto che collegano le piastre. La distribuzione delle tensioni nella saldatura è perturbata dai vincoli e, pertanto, le tensioni sono ricavate da una sezione situata a 1,5 volte la dimensione del lato del cordone dal piede della saldatura. Tre sezioni vengono create per una saldatura a cordone d'angolo su entrambi i lati. Due sezioni appartengono alla stessa categoria di dettaglio e viene mostrata solo quella più sollecitata. Vengono mostrate la tensione normale massima e la corrispondente tensione di taglio nella stessa posizione, nonché la tensione di taglio massima e la corrispondente tensione normale nella stessa posizione.

Vedere anche i miglioramenti dell'analisi a fatica nella versione 22.0.

Piastre

La tensione nelle piastre può essere visualizzata creando una sezione definita dall'utente tramite un'operazione di lavorazione con piano di lavoro (Workplane). Nella figura seguente, sono stati creati due piani di lavoro per visualizzare le tensioni attorno ai fori dei bulloni. Vengono mostrate la tensione normale massima e la corrispondente tensione di taglio nella stessa posizione, nonché la tensione di taglio massima e la corrispondente tensione normale nella stessa posizione.