Teoria del danno cumulativo
La teoria del danno cumulativo presume che un ciclo di sollecitazione con sollecitazione alternata oltre il limite di resistenza infligga un danno permanente misurabile. Presume inoltre che il danno totale provocato da un numero di cicli di sollecitazione sia uguale alla somma dei danni provocati da singoli cicli di sollecitazione.
Regola del danno lineare
Si supponga che la curva S-N indichi che sono necessari N1 cicli ad una sollecitazione alternata S1 per provocare il cedimento dovuto alla fatica, quindi la teoria stabilisce che ogni ciclo provoca un fattore di danno D1 che consuma 1/N1 della vita della struttura.
Inoltre, se una struttura è soggetta a n1 cicli alla sollecitazione alternata bsp;S1 e bsp;n2 cicli alla sollecitazione alternata S2, il fattore di danno totale D viene calcolato nel seguente modo:
D = bsp;(n1/N1 + n2/N2),
dove N1 è il numero di cicli necessari per provocare il cedimento in S1 e
N2 è il numero di cicli necessari per provocare il cedimento in S2.
Questa regola viene definita come Regola del danno lineare o Regola di Miner. Il fattore di danno, chiamato anche fattore d'utilizzo, rappresenta il rapporto della vita consumata della struttura. Un fattore di danno di 0,35 indica che il 35% della vita della struttura è stata consumata. Il cedimento dovuto alla fatica si verifica quando il fattore di danno raggiunge 1,0.
La regola del danno lineare non considera gli effetti della sequenza di carico. In altre parole, prevede che il danno causato dal ciclo di sollecitazione è indipendente da dove si verifica nell'evoluzione del carico. Suppone inoltre che l'intervallo di accumulo del danno è indipendente dal livello di sollecitazione. Il comportamento osservato indica che i cedimenti iniziano in alcuni cicli ad ampiezze di alta sollecitazione, mentre quasi tutta la vita viene consumata all'inizio dei cedimenti ad ampiezze di bassa sollecitazione.
La regola del danno lineare viene utilizzata in forma semplice quando si specifica che gli eventi di fatica non interagiscono l'uno con l'altro nelle proprietà dello studio. Quando si imposta l'interazione tra gli eventi a caso, il programma utilizza il codice ASME per valutare il danno combinando i picchi di evento.
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