Analisi numeriche per la valutazione della fase di propagazione di cricche a fatica su strutture saldate di geometria complessa soggette a condizioni di carico multiassiali

This study, conducted in collaboration with the Vicenza-based company Zamperla S.p.a., focuses on numerically investigating crack propagation in welded components of varying geometries subjected to multiaxial loads. Building on experimental analyses from previous research, numerical simulations are performed, and the results are compared in terms of fatigue life. The study extensively employs Computational Mechanics methods, particularly standard Finite Element Methods (FEM), which underpin the SMART crack growth approach in Ansys for managing defect propagation. The computationally intensive analyses are supported by two High-Performance Computing (HPC) clusters and a high-performance workstation. The objective is to predict damage states in amusement rides using purely numerical methods, eliminating the need for physical testing. This approach aims to enhance safety and optimize maintenance by reducing the time and costs associated with experimental procedures.

Il seguente elaborato, condotto in collaborazione con l'azienda vicentina Zamperla S.p.a., indaga su base numerica la fase di propagazione di una cricca in componenti saldati di diversa geometria, soggetti a carichi multiassiali. Partendo da analisi sperimentali svolte in precedenti lavori di tesi, vengono realizzate le simulazioni numeriche e si confrontano i risultati ottenuti in termini di vita a fatica. A tale scopo si fa largo uso di metodi propri della Meccanica Computazionale come il FEM standard che costituisce la base del metodo SMART crack growth usato da Ansys per gestire l'accrescimento di un difetto. A sostegno delle analisi computazionalmente onerose si utilizzano due Cluster HPC (High-Performance-Computing) oltre ad un computer ad alte prestazione. L'obiettivo di questo lavoro e dei futuri studi è prevedere lo stato di danneggiamento di un'attrazione utilizzando esclusivamente analisi numeriche, adottando un metodo che elimina la necessità di svolgere prove pratiche. Questo approccio mira a garantire il funzionamento in sicurezza della struttura e a migliorare la programmazione degli interventi di manutenzione, tagliando i costi e i tempi associati alle prove sperimentali.