Vita a fatica
La vita a fatica definisce il comportamento di deformazione e cedimento dei materiali sottoposti a carico ciclico.
Il test per la determinazione della vita a fatica con ampiezze costanti viene denominato anche come test S-N. L’ampiezza di sollecitazione accettabile viene determinata usando il corrispondente numero di cicli.
Tipi di carico per determinare la vita a fatica
Durante i test per la determinazione della vita a fatica il materiale o il componente viene sottoposto a variazioni di carico. Ciò riduce la sollecitazione ammissibile in un materiale, tuttavia può verificarsi una rottura prima del raggiungimento della resistenza a trazione, in parte anche senza aver superato l’intervallo elastico-lineare.
In generale, le variazioni di carico sono interpretate come cicli, che possono essere eseguiti con diverse condizioni di carico.
Calcolo del rapporto di carico: R=σu / σo
Curva S-N (Curva Wöhler)
La curva SN è derivata da test di fatica ad alto numero di cicli (test S-N) secondo DIN 50100, ed è divisa in aree: fatica a basso numero di cicli K, vita a fatica finita Z e fatica ad alto numero di cicli D.
Dal diagramma S-N è possibile leggere il numero massimo delle variazioni di carico per una certa ampiezza di carico. Dipende dalle proprietà del materiale, dalla forza e dal tipo di applicazione del carico (carico di compressione pulsante, carico di trazione pulsante o carico alternato).
Fatica a basso numero di cicli
La fatica a basso numero di cicli K è al di sotto dei 104 - 105 cicli di carico. La resistenza alla fatica a basso numero di cicli viene determinata con la prova di fatica a basso numero di cicli (LCF).
Vita a fatica finita
La vita a fatica finita Z è l'intervallo tra 104 e 2·106 cicli (a seconda del materiale).
La resistenza a fatica a vita finita viene determinata con la prova di fatica ad alto numero di cicli (HCF). Dopo la prova, il risultato è il numero di cicli di carico ad una determinata ampiezza di carico.
Fatica ad alto numero di cicli
La fatica ad alto numero di cicli D indica il limite di tensione che un materiale può sopportare durante il carico ciclico senza significativi segni di fatica o cedimento.
I materiali che, durante una prova di fatica ad alto numero di cicli, sopportano più di 1.000.000 di cicli senza rottura sono considerati resistenti alla fatica.
