Metodologie damage tolerant per la progettazione di assali ferroviari

Nel lavoro di tesi vengono presentati i risultati di un approccio Damage Tolerance nella progettazione di assali ferroviari. La ricerca è partita dalla caratterizzazione su base statistica dei dati di resistenza a fatica ricavati dalla letteratura, per evidenziare eventuali lacune e colmarle. Si è individuata la necessità di effettuare test sulla resistenza a fatica in presenza di difetti superficiali per un materiale, l'A4T (25CrMo4) comunemente utilizzato nella progettazione e produzione di assali ferroviari. Per ottenere una caratterizzazione più completa del materiale sono state effettuate anche prove di trazione e prove cicliche. Si è effetuata la verifica a danneggiamento dell'assile, elaborando i dati ottenuti dalle prove sperimentali, riuscendo a correlare i criteri di progetto con le aspettative di “vita” del componente in servizio. Per quanto riguarda la distribuzione degli sforzi nel materiale, si è indagato sulla concentrazione degli sforzi nella transizione a T dell'assile attraverso analisi agli elementi finiti. I risultati sono stati confrontati con le indicazioni contenute nella normativa e con quanto è la progettazione tradizionale (diagramma Peterson). Si è studiata altresì l'influenza del calettamento forzato della ruota sull''assile sulla distribuzione degli sforzi. Inoltre è stata ricavata un'analisi di convergenza elaborando i risultati ottenuti con tipologie e dimensioni diverse di elementi, nell'ottica di individuare le strategie di modellazione più efficaci.