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Scopo

Scopo del seminario è quello di presentare nella forma più sistematica, completa, aggiornata ed avanzata il fenomeno della fatica, della corrosione assistita dalla fatica e della tensocorrosione. Il corso è costruito sulla formula del modulo completo (full immersion) che prevede il trasferimento di un bagaglio completo d'informazioni, portando i discenti in una condizione di conoscenza operativa della materia, pur nella ristrettezza del tempo.
Nella sua struttura il corso si presenta come unico nel suo genere, non avendo alcuna somiglianza con quelli tradizionali universitari.
Esso si compone di tre parti distinte, ma assolutamente complementari. La prima affronta il tema della fatica dal punto di vista per così dire, tradizionale, basato cioè sulle curve S-N sui cicli, sulle tensioni e sulla genesi del danno. La seconda illustra l'approccio più innovativo basato sulla meccanica della frattura, sino ai suoi sviluppi più avanzati. La terza, infine, è concentrata sulla corrosione assistita dalla fatica e sulla tensocorrosione. L'analisi della fatica con gli strumenti della Meccanica della Frattura costituisce la base irrinunciabile per lo studio della corrosione assistita dalla fatica e della tensocorrosione che, pur essendo fenomeni di natura prettamente chimica, vengono oggi trattati con i concetti più avanzati della Meccanica della Frattura applicata alla Fatica, i soli, per altro ad offrire uno strumento applicativo progettuale.
Il corso si basa sul libro di testo in corso di pubblicazione: "Fatica e corrosione nei materiali metallici" del Prof. Pietro Paolo Milella.

Contenuti del corso:

• Parte Prima:
  
  • Introduzione e cenni storici;
    
  • Le curve S-N;
    
  • Fenomenologia della fatica: incrudimento e rammollimento ciclico;
    
  • Scorrimenti plastici localizzati;
    
  • Bande di scorrimento e giunzioni di grano persistenti;
    
  • Estrusioni ed intrusioni;
    
  • Iniziazione e crescita delle piccole cricche microstrutturali (MSC)
    
  • Aspetti morfologici della propagazione della cricca per fatica, gli Stadi I, II e III;
    
  • La frattografia come strumento diagnostico. Microscopia ottica ed elettronica;
    
  • Effetto della finitura superficiale;
    
  • Effetto delle inclusioni;
    
  • Effetto della dimensione del pezzo;
    
  • Effetto del tipo di carico;
    
  • Effetto dei trattamenti superficiali;
    
  • Effetto della temperatura;
    

• Parte Seconda:
  
  • Fatica ad alto numero di cicli.
    
  • Curve S-N generalizzate;
    
  • Effetto della tensione media;
    
  • Diagrammi di resistenza;
    
  • Effetto d'intaglio sul limite di resistenza a fatica;
    
  • Effetto d'intaglio sulla curva S-N;
    
  • Effetto incrudente dell'intaglio;
    
  • Stato di tensione multiassiale;
    
  • Accumulo lineare del danno;
    
  • Accumulo non lineare del danno;
    
  • Analisi dei cicli di ampiezza variabile;
    
  • Esercitazioni.
    
  • Fatica oligociclica.
    
  • Forma ed equazione del ciclo d'isteresi;
    
  • Equazione della vita a termine;
    
  • Effetto della tensione media;
    
  • Metodi di analisi e verifica, approccio di Neuber ;
    
  • L'approccio locale allo studio della fatica;
    
  • Esercitazioni.
    
  • Natura statistica ed aspetti statistici della fatica;
    
  • Analisi probabilistica della fatica: approccio di Weibull;
    
  • Esercitazioni.
    

• Parte Terza:
  
  • La meccanica della frattura nell'analisi della fatica: equazioni empiriche;
    
  • Fenomenologia della fatica: iniziazione ed accrescimento;
    
  • Propagazione delle cricche sotto carichi ad ampiezza costante;
    
  • Acciai ferritici, martensitici, austenitici, leghe di alluminio, titanio, nickel;
    
  • Effetto della tensione media sulla velocità di crescita;
    
  • Effetto della frequenza e forma del ciclo di fatica;
    
  • Crack closure e fatica: il DKeff ;
    
  • DKth di soglia;
    
  • Effetto delle variabili di carico sulla crack-closure;
    
  • Sviluppi e limiti del DKeff;
    
  • Ciclaggio ad ampiezza variabile e ritardo crescita; analisi della fatica;
    
  • Effetto dei sovraccarichi;
    
  • Crescita delle cricche poco profonde;
    
  • Metodi sperimentali di misura della crescita di una cricca per fatica; normative
    
  • Curva di resistenza J-R e fatica;
    
  • Esercitazioni.
    

• Parte quarta.
  
  • Corrosione assistita dalla fatica;
    
  • Fenomenologia;
    
  • Legame tra evento corrosivo e ampiezza del ciclo di fatica;
    
  • Corrosione per fatica a bassi ed alti livelli di DK: la soglia DKISCC;
    
  • Influenza dell'ambiente sui ratei di crescita per corrosione con fatica;
    
  • Eeffetto della frequenza e forma del ciclo di fatica sulla velocità di corrosione;
    
  • Fatica e corrosione negli acciai ferritici, martensitici, austenitici, leghe di alluminio, titanio, nickel;
    
  • Tensocorrosione: fenomenologia;
    
  • Legame tra gli aspetti chimici e quelli meccanici;
    
  • Evidenza sperimentale della dipendenza della corrosione dal K applicato;
    
  • La tensocorrosione come fenomeno a soglia: il KISCC;
    
  • Innesco e velocità di crescita delle cricche per tensocorrosione;
    
  • La tensocorrosione negli acciai acciai ferritici, martensitici, leghe di alluminio, titanio, nickel;
    

Durata del corso

La durata del corso è prevista in 32 ore da distribuirsi su quattro giorni.

Docenti

Il corso sarà tenuto dall'Ing. Pietro Paolo Milella, già professore di costruzione di macchine presso il Dipartimento d'Ingegneria Industriale dell'Università di Cassino, con comprovata ed estesa esperienza nel campo e una riconosciuta collocazione nella ricerca internazionale nel campo della meccanica della frattura, fatica e comportamento dei materiali.

Destinatari del corso

• progettisti di strutture metalliche, acciai e leghe non ferrose, anche saldate, che operino in condizioni variabili di carico ed in ambiente potenzialmente aggressivo, con richieste avanzate d'integrità strutturale anche in presenza di possibili difettosità di produzione, messa in opera o esercizio;
  
• docenti e ricercatori che intendano approfondire le conoscenze nel campo della fatica e tensocorrosione;
  

Prerequisiti

Il corso è concepito come pacchetto autosostenentesi: le conoscenze di base di cui necessita, nel campo dell'ingegneria e dell'analisi, sono quelle di una laurea breve in Ingegneria o Fisica o Matematica o di un diploma tecnico. Le nozioni più avanzate verranno fornite come contenuto del corso stesso. Esso, pertanto, anche se entra in un dettaglio molto specialistico, non richiede prerequisiti particolari configurandosi ideale per sia laureati in ingegneria, sia per diplomati tecnici.