Nocht mechanics under elastic and elastic-plastic conditions

Variazioni geometriche, come fori e intagli, sono comunemente presenti nella maggior parte dei componenti meccanici. Tali discontinuità, causa di una perturbazione della distribuzione di tensione nominale, comportano un aumento locale delle tensioni e delle deformazioni. La conoscenza delle distribuzioni di tensione nelle adiacenze di tali variazioni geometriche è quindi di grande importanza nella valutazione della resistenza a fatica di componenti strutturali. Mentre in letteratura vi sono numerose soluzioni teoriche per componenti piani soggetti a trazione o flessione, relativamente pochi sono i contributi relativi a casi di torsione in travi prismatiche o assialsimmetriche. Tuttavia, gli alberi soggetti a coppia torcente rappresentano un caso di notevole interesse applicativo, essendo potenzialmente interessati da fenomeni di innesco e propagazione di cricche di fatica dovute a effetti di intaglio di diverso tipo. Il lavoro riporta delle soluzioni analitiche in forma chiusa per le distribuzioni di tensione generate da intagli circonferenziali in componenti assialsimmetrici soggetti a torsione, in condizioni lineari elastiche ed elastoplastiche. Tali soluzioni sono inoltre utilizzate per determinare delle espressioni in forma chiusa per alcuni parametri locali, quali la densità di energia di deformazione e il J-integral di Rice, e per discutere dal punto di vista teorico alcuni aspetti peculiari relativi all’effetto d’intaglio in presenza di sollecitazioni torsionali. Viene infine proposta una sintesi di un elevato numero di risultati sperimentali, tratti dalla letteratura, relativi a giunzioni saldate tridimensionali soggetti a fatica monoassiale (trazione o flessione) e multiassiale (Modo I e Modo III combinati) in termini di densità di energia di deformazione.