Applicazione multi-sonda del metodo del potenziale elettrico per la misura della forma e della posizione di cricche di fatica in componenti cilindrici

L’innesco e la successiva propagazione delle cricche rappresentano fenomeni di primaria importanza sia nelle prove di crescita a fatica sia nel monitoraggio dell’integrità strutturale di componenti reali. In tale ambito, la dimensione di una cricca in propagazione deve essere stimata in tempo reale mediante tecniche sperimentali non distruttive. Tra queste, il metodo della caduta di potenziale in corrente continua (Direct Current Potential Drop, DCPD) sfrutta la densificazione delle linee del campo di potenziale elettrico nel componente criccato al crescere della dimensione della cricca. Tradizionalmente, il metodo DCPD è applicato in configurazione a sonda singola, che consente una stima integrale dell’area criccata ma non permette di determinare in modo diretto la posizione, la forma e la dimensione reale della cricca. Tale approccio risulta pertanto adeguato per provini standard di meccanica della frattura, nei quali la geometria della cricca è nota a priori, ma presenta limitazioni significative nel caso di componenti con geometrie complesse. Per superare tali limiti, il presente lavoro propone una configurazione DCPD multi-sonda. Provini cilindrici in AlSi10Mg realizzati mediante manifattura additiva, contenenti difetti simulati per indurre inneschi di cricca, sono stati sottoposti a carichi di fatica puramente assiali. Sono state considerate cricche semi-ellittiche superficiali, con l’obiettivo di stimarne posizione, forma e dimensione mediante un algoritmo diagnostico basato su misure multi-sonda e su un database ottenuto da analisi agli elementi finiti e risultati sperimentali. L’accuratezza del metodo proposto è stata validata mediante confronto con i dati sperimentali.