Applicazione del Peak Stress Method per la stima della vita a fatica di giunti saldati in acciaio tubo su flangia rinforzati mediante nervature sollecitati a flesso-torsione

In this thesis work, the fatigue life of steel tube-to-flange welded joints reinforced by ribs subjected to bending, torsion and combined bending-torsion loading has been studied. The experimental results have been compared with fatigue lifetime estimations made by applying the Peak Stress Method both by hand and using the automated tool "PSM App"; both analyses were performed in the Ansys® Mechanical environment. The specimen consists of a steel SHS tube having 6.3 mm thickness, which is joined at both ends to a 15 mm thick flange. In addition, tube and flange are joined by fillet welding to 6-mm-thick steel reinforcement ribs. A test rig has been designed in order to perform the experimental fatigue tests, taking advantage of two 15 kN MTS hydraulic actuators. The tests have been carried out in the fatigue life range 5·10^4 ÷ 2·10^6 cycles.

Nel presente lavoro di tesi si è studiata la resistenza a fatica di giunti saldati in acciaio tubo su flangia rinforzati mediante nervature e sollecitati a flessione, torsione e flesso-torsione. I risultati sperimentali sono poi stati confrontati con le stime della vita a fatica effettuate applicando il Peak Stress Method sia a mano che in maniera automatica utilizzando l'applicativo "PSM App"; entrambe le analisi sono state svolte in ambiente Ansys® Mechanical. Il provino in esame è costituito da un tubo in acciaio SHS avente spessore di 6.3 mm saldato, in entrambe le estremità, a flange aventi spessore di 15 mm e rinforzato con nervature in acciaio aventi spessore 6 mm. Per eseguire le prove sperimentali è stato progettato un impianto di prova che sfrutta due attuatori idraulici MTS da 15 kN l'uno. Le prove sono state svolte nell'intervallo di vita a fatica 5·10^4 ÷ 2·10^6 cicli.