Resistenza a fatica multiassiale di giunti saldati dissimili in ghisa GJS-500-7 e acciaio S355: analisi sperimentale e progettazione con approcci locali

Lo spirito di innovazione e ottimizzazione che guida l'industria moderna porta sempre più spesso all'utilizzo di molteplici materiali all'interno di una stessa struttura, con l'obiettivo di realizzare componenti più leggeri, efficienti e sostenibili. In questo contesto, la possibilità di utilizzare metodi di giunzione tradizionali come le saldature ad arco rappresenta un'opportunità per ridurre il costo e il peso delle strutture garantendo allo stesso tempo la resistenza richiesta dall'applicazione. Tuttavia, saldando materiali dissimili sorgono diverse problematiche, tra le quali la resistenza a fatica: le normative disponibili ad oggi infatti riguardano solamente le giunzioni tra materiali omogenei. Questo lavoro di tesi si concentra sulla resistenza a fatica multiassiale di giunzioni saldate perno-su-flangia in materiali dissimili: ghisa duttile GJS-500-7C (perno) e acciaio strutturale S355 (flange). Inizialmente, vengono svolte analisi della microstruttura e microdurezza per caratterizzare le giunzioni dal punto di vista metallografico ed individuare eventuali criticità. Successivamente, si svolgono prove di fatica multiassiali ad ampiezza costante tramite un banco di prova equipaggiato con due attuatori servo-idraulici. L'innesco e la propagazione delle cricche vengono monitorati utilizzando liquidi penetranti e i risultati sperimentali ottenuti in termini di tensione nominale vengono confrontati con le classi di resistenza fornite dalle normative per i giunti omogenei in acciaio. Infine, si applica il Peak Stress Method svolgendo analisi agli elementi finiti con elementi piani assialsimmetrici per determinare la banda di dispersione in termini di tensione equivalente di picco e confrontarla con quelle dell'acciaio e delle giunzioni dissimili in ghisa ADI1050 - acciaio S355 analizzate in un lavoro precedente.