Analisi numeriche per la verifica a fatica di giunzioni saldate

his thesis reports a dynamic and structural analysis of an amusement park machine, with the objective of carrying out, according to current regulations, the fatigue verification of a welded joint located in the attraction. Furthermore, a comparison is performed between the verification criterion that considers only the maximum voltage range of the load history, with the verification criterion that considers the variable applied voltage range, therefore using the Rainflow counting method and the hypothesis of cumulative damage, also known as the Palmgren-Miner hypothesis, for calculating damage. Both verification methods are described in the standard for the fatigue design of steel structures UNI EN 1993-1-9. The analysis process used began by generating a dynamic model using the MSC Adams software to determine the loads to which the component under examination is subject. Subsequently the discussion continues thanks to the use of the Straus7 software, where, given the previously determined loads, a finite element analysis is performed to determine which points, constituting the welded seam, present a greater criticality; to then conclude everything with the verification processes.

Nella presente tesi viene riportata un’analisi dinamica e strutturale di una macchina per parco divertimenti, ponendo come obbiettivo quello di eseguire, secondo le normative vigenti, la verifica a fatica di una giunzione saldata posta nell’attrazione. Viene eseguito, inoltre, un confronto tra il criterio di verifica che considera il solo range di tensione massimo della storia di carico, con il criterio di verifica che considera il range di tensione applicata variabile, impiegando quindi il metodo di conteggio rainflow e l’ipotesi del danneggiamento cumulativo, nota anche come ipotesi di Palmgren-Miner, per il calcolo del danno. Entrambi i metodi di verifica vengono descritti nella normativa per la progettazione a fatica delle strutture in acciaio UNI EN 1993-1-9. Il processo di analisi utilizzato ha avuto inizio generando un modello dinamico tramite il software MSC Adams per la determinazione dei carichi a cui la componente in esame è soggetta. Successivamente la trattazione prosegue grazie all’utilizzo del software Straus7, dove, dati i carichi precedentemente determinati, viene eseguita un’analisi agli elementi finiti per determinare quali punti, costituenti il cordone saldato, presentano una maggiore criticità; per concludere poi il tutto con i processi di verifica.