Sviluppo di strategie di modellazione FEM per migliorare la correlazione tra vita a fatica teorica e sperimentale di assali.

The objective of this thesis is to refine the procedures for performing finite element analysis and for estimating the fatigue strength of structural components made of ductile iron, with the aim of improving the correlation between theoretical and experimental fatigue life predictions for Off-Highway axles. The work involves carrying out FEM analyses on a selection of axles for which bench test results are available, extracting stresses at critical points and calculating damage both at failure and at the test target. It also includes a microstructural analysis of the cast iron in the component that failed, specifically in the fracture zone, followed by recalculating damage using a fatigue curve estimated from the microstructure observed in that zone and analyzed through image processing software. Ultimately, the goal is the definition of a new approach for the virtual validation of axles.

L’obiettivo del presente lavoro di tesi, è l’affinamento delle procedure di esecuzione dell’analisi agli elementi finiti e della conseguente stima della resistenza a fatica di componenti strutturali in ghisa sferoidale con lo scopo di migliorare la correlazione tra stime di vita a fatica teorica e sperimentale di assali Off-Highway. Le attività si articolano nel seguente modo: esecuzione analisi FEM su una selezione di assali di cui sono disponibili i risultati delle prove a banco; estrazione delle tensioni nei punti critici e calcolo del danneggiamento a rottura e a target di prova; analisi microstrutturale della ghisa del componente giunto a cedimento, in corrispondenza della zona di rottura; ricalcolo del danneggiamento con la curva di fatica stimata a partire dalla microstruttura riscontrata nella zona di rottura ed analizzata mediante software di elaborazione dell’immagine; definizione di un nuovo approccio per la validazione virtuale degli assali.