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Soluzione teorica esatta per la pressione di contatto tra spinotto e piede di biella: applicazione all'ottimizzazione della geometria del piede

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Note storiche 3
Si concluse anche che il limite a FF era dif cile da quanti care anche per materiali la cui
vita a fatica piana era nota con chiarezza.
Nel tentativo di separare l’azione dei diversi fenomeni concorrenti a determinare il
danno da fretting, ed in particolare per isolare l’effetto dell’usura, vennero condotti (1960)
esperimenti in atmosfera di gas inerte i quali mostrarono che, benchØ l’usura da fretting
diminuisse, come ci si aspettava, la vita a fatica non aumentava signi cativamente; ci 
signi ca che i due processi non hanno una relazione diretta.
Ulteriori indagini (1968-69) misero in luce il fatto che la riduzione di vita per fatica da
fretting si manifestava solo per microslittamenti di valore appartenente ad un range critico
dell’ordine di 15 µm: non stup tanto l’assenza di danneggiamento per microslittamenti
piccoli quanto quella osservabile per slittamenti piø elevati. E’ possibile spiegare questo
fenomeno immaginando che la maggiore usura corrispondente agli slittamenti piø ampi
determinasse l’eliminazione delle cricche eventualmente iniziate.
Negli anni Settanta studi approfonditi, confermati in seguito (1988), mostrarono la pre-
senza di un effetto scala per quanto riguarda i fenomeni di riduzione di vita a fatica da
fretting: variando, nei provini soggetti a contatto con le apposite pastiglie (fretting pads),
solo l’area del contatto e non la pressione media, si evidenzi l’esistenza di una dimensione
critica per l’area di contatto, sotto la quale la vita a FF risulta molto maggiore (Nf > 107)
che al di sopra di tale limite.
I problemi di contatto con attrito sono estremamente complessi da trattare, in parti-
colare per quanto riguarda la determinazione accurata del fattore di concentrazione delle
tensioni elastiche. Inoltre, come si Ł visto, il fretting risente di effetti scala legati anche
alla presenza di forti gradienti tensionali. Le dif colt connesse a questi fatti hanno pro-
babilmente frenato molto le ricerche basate sulla determinazione analitica o numerica dei
campi tensionali, e solo recentemente sono stati ripresi dei modelli, inizialmente proposti
nel 1972, basati sulla fatica da concentrazione di tensione a livello delle microasperit di
contatto.
Fig. 1.3 Modello frattale per il contatto a livello di microasperit (da [3])
L’ipotesi di base di tali modelli Ł che i campi tensionali macroscopici rimangano ela-
stici, mentre le tensioni a livello delle micro asperit possano superare il limite plastico.

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Informazioni tesi

  Autore: Matteo Parlamento
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2001-02
  Università: Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Meccanica
  Relatore: Antonio Strozzi
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 401

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Parole chiave

fretting
ottimizzazione di forma
pressione di contatto
travi curve
metodo degli elementi finiti
bielle
soluzione teorica esatta

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