Sviluppo e applicazione di nuovi criteri per la verifica a fatica multiassiale di componenti strutturali in leghe di acciaio e alluminio

La presente Tesi ha per oggetto lo sviluppo e la validazione di nuovi criteri per la verifica a fatica multiassiale di componenti strutturali metallici . In particolare, i nuovi criteri formulati risultano applicabili a componenti metallici, soggetti ad un’ampia gamma di configurazioni di carico: carichi multiassiali variabili nel tempo, in modo ciclico e random, per alto e basso/medio numero di cicli di carico. Tali criteri costituiscono un utile strumento nell’ambito della valutazione della resistenza/vita a fatica di elementi strutturali metallici, essendo di semplice implementazione, e richiedendo tempi di calcolo piuttosto modesti. Nel primo Capitolo vengono presentate le problematiche relative alla fatica multiassiale, introducendo alcuni aspetti teorici utili a descrivere il meccanismo di danneggiamento a fatica (propagazione della fessura e frattura finale) di componenti strutturali metallici soggetti a carichi variabili nel tempo. Vengono poi presentati i diversi approcci disponibili in letteratura per la verifica a fatica multiassiale di tali componenti, con particolare attenzione all'approccio del piano critico. Infine, vengono definite le grandezze ingegneristiche correlate al piano critico, utilizzate nella progettazione a fatica in presenza di carichi multiassiali ciclici per alto e basso/medio numero di cicli di carico. Il secondo Capitolo è dedicato allo sviluppo di un nuovo criterio per la valutazione della resistenza a fatica di elementi strutturali metallici soggetti a carichi multiassiali ciclici e alto numero di cicli. Il criterio risulta basato sull'approccio del piano critico ed è formulato in termini di tensioni. Lo sviluppo del criterio viene affrontato intervenendo in modo significativo su una precedente formulazione proposta da Carpinteri e collaboratori nel 2011. In particolare, il primo intervento riguarda la determinazione della giacitura del piano critico: nuove espressioni dell'angolo che lega la giacitura del piano critico a quella del piano di frattura vengono implementate nell'algoritmo del criterio. Il secondo intervento è relativo alla definizione dell'ampiezza della tensione tangenziale e un nuovo metodo, noto come Prismatic Hull (PH) method (di Araújo e collaboratori), viene implementato nell'algoritmo. L'affidabilità del criterio viene poi verificata impiegando numerosi dati di prove sperimentali disponibili in letteratura. Nel terzo Capitolo viene proposto un criterio di nuova formulazione per la valutazione della vita a fatica di elementi strutturali metallici soggetti a carichi multiassiali ciclici e basso/medio numero di cicli. Il criterio risulta basato sull'approccio del piano critico, ed è formulato in termini di deformazioni. In particolare, la formulazione proposta trae spunto, come impostazione generale, dal criterio di fatica multiassiale in regime di alto numero di cicli discusso nel secondo Capitolo. Poiché in presenza di deformazioni plastiche significative (come quelle caratterizzanti la fatica per basso/medio numero di cicli di carico) è necessario conoscere il valore del coefficiente efficace di Poisson del materiale, vengono impiegate tre differenti strategie. In particolare, tale coefficiente viene calcolato sia per via analitica, che per via numerica, che impiegando un valore costante frequentemente adottato in letteratura. Successivamente, per validarne l'affidabilità vengono impiegati numerosi dati di prove sperimentali disponibili in letteratura; i risultati numerici sono ottenuti al variare del valore del coefficiente efficace di Poisson. Inoltre, al fine di considerare i significativi gradienti tensionali che si verificano in presenza di discontinuità geometriche, come gli intagli, il criterio viene anche esteso al caso dei componenti strutturali intagliati. Il criterio, riformulato implementando il concetto del volume di controllo proposto da Lazzarin e collaboratori, viene utilizzato per stimare la vita a fatica di provini con un severo intaglio a V, realizzati in lega di titanio grado 5. Il quarto Capitolo è rivolto allo sviluppo di un nuovo criterio per la valutazione del danno a fatica di elementi strutturali metallici soggetti a carichi multiassiali random e alto numero di cicli. Il criterio risulta basato sull'approccio del piano critico ed è formulato nel dominio della frequenza. Lo sviluppo del criterio viene affrontato intervenendo in modo significativo su una precedente formulazione proposta da Carpinteri e collaboratori nel 2014. In particolare, l’intervento riguarda la determinazione della giacitura del piano critico, e nuove espressioni dell'angolo che lega la giacitura del piano critico con quella del piano di frattura vengono implementate nell'algoritmo del criterio. Infine, l’affidabilità del criterio viene verificata impiegando numerosi dati di prove sperimentali disponibili in letteratura.

El inox-color en la evolución de las vanguardias

La presente investigación pretende exponer el conocimiento del arte, la necesidad de adentrase en el estudio del hierro (metal) en acero inoxidable (material), su rol en las innovaciones de las vanguardias artísticas, su posterior desarrollo en la industria y la tecnología, hasta conseguir que el acero entre en la dinámica del color, Inox-color. Para llevar a cabo este estudio teórico y de campo, se realizó el análisis “in situ”, además de las entrevistas a artistas, críticos de arte, galeristas, etc., así como la asistencia a centros de arte en Estados Unidos, Ecuador, España, Francia, Italia y Corea del Sur. Como resultado del estudio minucioso se pudo conocer que el acero inoxidable ha estado sujeto a la aleación con color desde el año 1972, lo que ha permitido la expresión en el arte, la arquitectura, el diseño y sus manifestaciones artísticas de vanguardia. Actualmente, la versatilidad del Inox-color es aprovechada en el Dimensionalismo, movimiento artístico que busca la redefinición del concepto de la dimensión a través del color. El referido trabajo así como las fuentes de información citadas investigan sobre el acero inoxidable y sus múltiples posibilidades dentro del ámbito artístico...

Comportamento a fatica di provini in acciaio inossidabile realizzati tramite DMLS con diverse direzioni di accrescimento

Si tratta di una tesi svolta su diverse tipologie di provini ottenuti per Direct Metal Laser Sintering. Questi campioni sono stati provati a fatica, precisamente a flessione rotante. Per determinarne il limite di fatica è stato utilizzato il metodo Dixon. Una volta stimato questo valore sono stati svolti degli attacchi chimici per verificare la presenza di cricche e porosità. Infine, per controllare le caratteristiche descritte inizialmente dalla letteratura del materiale, sono stati sottoposti ad una prova di durezza Rockwell.

Studio dell'influenza dei parametri di processo nella tempra laser di acciaio C48

Il presente lavoro di tesi si propone di analizzare l’influenza dei parametri caratteristici di una macchina laser temprante. Il materiale su cui sono state effettuate le prove è un acciaio C48 . Il lavoro è suddiviso nelle seguenti fasi : Studio delle sorgenti laser Prove in laboratorio Preparazione e studio metallografico dei campioni Analisi dei risultati Nei primi tre capitoli verranno esposte, in maniera più o meno dettagliata, le nozioni teoriche riguardanti le sorgenti laser, sul quale verte il lavoro di tesi. Nel dettaglio verranno descritte: la natura fisica delle sorgenti laser, ossia delle onde elettromagnetiche, le loro proprietà, la sorgente più comune dal punto di vista industriale, i sistemi di trasporto e di focalizzazione del fascio in fibra ottica e l’interazione laser-materia, che rappresenta il punto di partenza delle lavorazioni mediante laser. Successivamente, nel capitolo 4, l’esposizione verterà sul particolare impiego del laser nelle operazioni di tempra. nel capitolo 5, verrà descritta l’attività svolta: le specifiche della macchina, i parametri dell’impulso utilizzati, i risultati numerici delle misurazioni e le foto delle zone temprate. Per rendere più chiaro il seguito, passerò ad una piccola parte introduttiva, che verrà poi approfondita nel dettaglio successivamente, sui principali campi d’impiego della tecnologia laser, le applicazioni industriali ed i componenti di una generica stazione di lavorazione mediante laser.

Caratterizzazione microstrutturale e frattografica di componenti in acciaio 316L prodotti tramite Selective Laser Melting

Il Selective Laser Melting è un processo di additive manufacturing che consiste nella realizzazione di componenti metallici tridimensionali, sovrapponendo strati di polvere, che viene via via fusa mediante una sorgente controllata di energia (laser). È una tecnica produttiva che viene utilizzata da più di 20 anni ma solo ora sta assumendo un ruolo rilevante nell’industria. È un processo versatile ma complesso che ad oggi permette di processare solo un numero limitato di leghe. Il presente lavoro di tesi riguarda in particolare lo studio, dal punto di vista microstrutturale, di componenti in acciaio inossidabile austenitico AISI-316L processato mediante Selective Laser Melting, attività svolta in collaborazione con il Gruppo di Tecnologia – Laser del Dipartimento di Ingegneria Industriale. Alla base dell’attività sperimentale è stata svolta anche un’ampia ricerca bibliografica per chiarire lo stato dell’arte sul processo e sulla lega in questione, la microstruttura, i difetti, le proprietà meccaniche e l’effetto dei parametri di processo sul componente finito. Le attività sperimentali hanno previsto una prima fase di caratterizzazione delle polveri di 316L, successivamente la caratterizzazione dei campioni prodotti tramite selective laser melting, in termini di microstruttura e difetti correlati al processo. Le analisi hanno rivelato la presenza di una microstruttura “gerarchica” costituita da melt pool, grani e celle submicrometriche. I difetti rinvenuti sono pori, delaminazione degli strati, particelle di polvere non fuse. Infine è stata eseguita la caratterizzazione frattografica dei campioni sottoposti a prove di trazione e di fatica a flessione rotante (attività condotte dal gruppo Laser) per identificare la morfologia di frattura e i siti di innesco della cricca di fatica.

Modellazione 3D e analisi dello stato tenso-deformativo di una calandra per la produzione di tubi di acciaio a saldatura elicoidale

Il lavoro di indagine che è stato sviluppato nella presente tesi è volto a valutare, attraverso metodi FEM, ossia tecniche numeriche computazionali, le sollecitazioni e le deformazioni che agiscono sul telaio di uno "Stampo", macchina che realizza l'operazione di calandratura della lamiera nella produzione di tubi di acciaio a saldatura elicoidale. In particolare l’analisi riportata in questo documento può ritenersi uno studio preliminare che ha lo scopo di creare un simulatore tenso-deformativo che permetta di realizzare un futuro lavoro di validazione del modello, quindi esso è stato realizzato nel modo più flessibile possibile, in modo che sia agevole, anche in un secondo tempo, introdurvi delle modifiche. Il Software utilizzato per la realizzazione dell'analisi FEM è Salomé-Meca accompagnato dal risolutore Code Aster. Oltre all'analisi sul Telaio dello Stampo si è effettuato uno studio preliminare, di validità generale, in cui si riportano in dettaglio le operazioni da effettuare per lo studio degli Assembly. In particolare è stato utilizzato il software Efficient per la creazione del file di comando.

Influencia de la granulometría y la mineralogía en el comportamiento hidro-físico y estructural en suelos con distinta intensidad de uso y secuencia de cultivos bajo siembra directa

La siembra directa es actualmente la practica agronómica mas importante en la región pampeana. Sin embargo aún existen numerosos interrogantes relacionados con la misma, tales como el efecto de la ausencia de remoción del suelo o el efecto del monocultivo o de la intensificación agricola en el comportamiento de las variables hidrofísicas y estructurales del suelo. A partir del analisis de tres tratamientos (Malas practicas en siembra directa, Buenas practicas en siembra directa y Ambiente natural de referencia) en distintos suelos de la Region Pampeana dentro de un importante gradiente textural y mineralógico (un Haplustol y un Argiudol en la Prov. de Cordoba, un Argiudol en la Prov. de Buenos Aires y un Hapludert en Entre Rios), se ha logrado detectar diversos indicadores que permiten explicar de forma satisfactoria las diferencias entre tratamientos para todos los suelos estudiados. Las mismas fueron: densidad aparente (0-20 cm), macroporosidad mayor a 300 µm (0-5 cm), tamano de poro más frecuente, capacidad de aire, índice de calidad visual, porosidad visible y diametro medio ponderado para el test de humectacion rápida en el ensayo de estabilidad de agregados. Así se concluyó que una mayor intensificación agrícola, con secuencias de cultivo con más maíz y cultivos de invierno, mejoró las condiciones estructurales en todos los suelos, mientras que los suelos con menor resiliencia presentaron condiciones fisicas menos favorables como por ejemplo aumentos en la densidad aparente. Esto quedó evidenciado muy claramente a través de las características porales, estructurales y los rasgos biológicos revelados por los análisis micromorfológicos. En esta Tesis queda demostrado que los efectos positivos o negativos de la SD sobre la condición del suelo dependen de una compleja interrelación entre tipo de suelo y las prácticas de manejo, sujetas a un equilibrio dinámico entre los efectos de densificación producidas por el tránsito y de reestructuración producidos por la actividad biológica. Además, se concluye que el uso y elaboración de indicadores de calidad física deben estar siempre referidos al tipo de suelo analizado, o al menos se debe contar con información composicional adecuada para la correcta intepretación de los mismos.

Influencia de la granulometría y la mineralogía en el comportamiento hidro-físico y estructural en suelos con distinta intensidad de uso y secuencia de cultivos bajo siembra directa

La siembra directa es actualmente la practica agronómica mas importante en la región pampeana. Sin embargo aún existen numerosos interrogantes relacionados con la misma, tales como el efecto de la ausencia de remoción del suelo o el efecto del monocultivo o de la intensificación agricola en el comportamiento de las variables hidrofísicas y estructurales del suelo. A partir del analisis de tres tratamientos (Malas practicas en siembra directa, Buenas practicas en siembra directa y Ambiente natural de referencia) en distintos suelos de la Region Pampeana dentro de un importante gradiente textural y mineralógico (un Haplustol y un Argiudol en la Prov. de Cordoba, un Argiudol en la Prov. de Buenos Aires y un Hapludert en Entre Rios), se ha logrado detectar diversos indicadores que permiten explicar de forma satisfactoria las diferencias entre tratamientos para todos los suelos estudiados. Las mismas fueron: densidad aparente (0-20 cm), macroporosidad mayor a 300 µm (0-5 cm), tamano de poro más frecuente, capacidad de aire, índice de calidad visual, porosidad visible y diametro medio ponderado para el test de humectacion rápida en el ensayo de estabilidad de agregados. Así se concluyó que una mayor intensificación agrícola, con secuencias de cultivo con más maíz y cultivos de invierno, mejoró las condiciones estructurales en todos los suelos, mientras que los suelos con menor resiliencia presentaron condiciones fisicas menos favorables como por ejemplo aumentos en la densidad aparente. Esto quedó evidenciado muy claramente a través de las características porales, estructurales y los rasgos biológicos revelados por los análisis micromorfológicos. En esta Tesis queda demostrado que los efectos positivos o negativos de la SD sobre la condición del suelo dependen de una compleja interrelación entre tipo de suelo y las prácticas de manejo, sujetas a un equilibrio dinámico entre los efectos de densificación producidas por el tránsito y de reestructuración producidos por la actividad biológica. Además, se concluye que el uso y elaboración de indicadores de calidad física deben estar siempre referidos al tipo de suelo analizado, o al menos se debe contar con información composicional adecuada para la correcta intepretación de los mismos.

Estudo da sinterização do aço inox 316L reforçado com 3% Carbeto de Tântalo - TaC

The present work shows a contribution to the studies of development and solid sinterization of a metallic matrix composite MMC that has as starter materials 316L stainless steel atomized with water, and two different Tantalum Carbide TaC powders, with averages crystallite sizes of 13.78 nm and 40.66 nm. Aiming the metallic matrix s density and hardness increase was added different nanometric sizes of TaC by dispersion. The 316L stainless steel is an alloy largely used because it s high resistance to corrosion property. Although, its application is limited by the low wear resistance, consequence of its low hardness. Besides this, it shows low sinterability and it cannot be hardened by thermal treatments traditional methods because of the austenitic structure, face centered cubic, stabilized mainly in nickel presence. Steel samples added with TaC 3% wt (each sample with different type of carbide), following a mechanical milling route using conventional mill for 24 hours. Each one of the resulted samples, as well as the pure steel sample, were compacted at 700 MPa, room temperature, without any addictive, uniaxial tension, using a 5 mm diameter cylindrical mold, and quantity calculated to obtain compacted final average height of 5 mm. Subsequently, were sintered in vacuum atmosphere, temperature of 1290ºC, heating rate of 20ºC/min, using different soaking times of 30 and 60 min and cooled at room temperature. The sintered samples were submitted to density and micro-hardness analysis. The TaC reforced samples showed higher density values and an expressive hardness increase. The complementary analysis in optical microscope, scanning electronic microscope and X ray diffractometer, showed that the TaC, processed form, contributed with the hardness increase, by densification, itself hardness and grains growth control at the metallic matrix, segregating itself to the grain boarders

Estudo sobre o efeito dos parâmetros de processamento dos pós e sinterização do aço inox 316l reforçado com NbC

This masther dissertation presents a contribution to the study of 316L stainless steel sintering aiming to study their behavior in the milling process and the effect of isotherm temperature on the microstructure and mechanical properties. The 316L stainless steel is a widely used alloy for their high corrosion resistance property. However its application is limited by the low wear resistance consequence of its low hardness. In previous work we analyzed the effect of sintering additives as NbC and TaC. This study aims at deepening the understanding of sintering, analyzing the effect of grinding on particle size and microstructure and the effect of heating rate and soaking time on the sintered microstructure and on their microhardness. Were milled 316L powders with NbC at 1, 5 and 24 hours respectively. Particulates were characterized by SEM and . Cylindrical samples height and diameter of 5.0 mm were compacted at 700 MPa. The sintering conditions were: heating rate 5, 10 and 15◦C/min, temperature 1000, 1100, 1200, 1290 and 1300◦C, and soaking times of 30 and 60min. The cooling rate was maintained at 25◦C/min. All samples were sintered in a vacuum furnace. The sintered microstructure were characterized by optical and electron microscopy as well as density and microhardness. It was observed that the milling process has an influence on sintering, as well as temperature. The major effect was caused by firing temperature, followed by the grinding and heating rate. In this case, the highest rates correspond to higher sintering.

Distinta actitud hacia las matemáticas en género

El interés que llevó a algunos investigadores a estudiar las actitudes hacia las Matemáticas surgió a raíz de que encontraron que un número creciente de estudiantes a los que se consideraba como “intelectualmente calificados”, decidían no estudiar Matemáticas más allá de los requisitos. Además se observó que esta decisión se daba más fuertemente en las mujeres que en los varones. Se afirmó que las actitudes afectan a ambos géneros al elegir estudiar Matemáticas así como a su aprendizaje. Considerando estos antecedentes realizamos en México una investigación exploratoria que tiene como propósito determinar si este fenómeno se presenta en nuestro entorno. En particular estudiamos si la actitud que tienen hacia las Matemáticas las niñas y los niños de sexto grado de primaria es igual o diferente a la que tienen los niños y las niñas de tercero de secundaria. Consideramos importante esta investigación para la comunidad de RELME porque mientras en otros países las investigaciones que relacionan el género y las Matemáticas ya tienen historia, en América Latina están prácticamente ausentes. Al realizarlas, sus resultados nos permitirán plantear nuevas preguntas que darán paso a otras investigaciones.

Estudo da influência da temperatura de brasagem nas uniões zircônia/aço inox 304 utilizando metalização mecânica

Metal-Ceramic (M/C) Zirconia-stainless steel interfaces have been processed through brazing techniques due to the excellent combination of properties such as high temperature stability, high corrosion resistance and good mechanical properties. However, some M/C interfaces show some defects, like porosity and cracks results in the degradation of the interfaces, leading even to its total rupture. Most of time, those defects are associated with an improper brazing parameters selection to the M/C system. In this work, ZrO2 Y-TZP and ZrO2 Mg - PSZ were joint with the stainless steel grade 304 by brazing using a eutectic silver-copper (Ag28Cu) interlayer alloy with different thermal cycles. Ceramic surfaces were previous mechanically metallized with titanium to improve adhesion of the system. The effect of temperature on the M/C interface was studied. SEM-EDS and 3 point flexural bend test were performed to evaluate morphology, chemical composition and mechanical resistance of the M/C interfaces. Lower thermal cycle temperatures produced better results of mechanical resistance, and more regular/ homogeneous reaction layers between braze alloy and metal-ceramic surfaces. Also was proved the AgCu braze alloy activation in situ by titanium

Soma térmica em dois anos consecutivos e de meteorologia distinta para cafeeiros plantados em Varginha - MG.

O cálculo da soma térmica ou dos graus dia acumulados (GDA) é um a maneira de correlacionar as variações da temperatura média diária com o desenvolvimento das plantas, que se dá pela sucessão de estágios fisiológicos reconhecíveis. O cálculo da soma térmica vem sendo aplicado a cafeeiros desde a década de 80, e há dois anos tem sido aplicado a cafeeiros arabica Arara, Sabiá e Siriema, plantados na Fazenda Experimental da Fundação Procafé, em Varginha com a expectativa de que contribua para caracterizar detalhadamente sua interação com as variações do clima. O objetivo deste trabalho foi comparar resultados obtidos durante o ciclo reprodutivo dos anos 2014/15 e 2015/16, para as fases de antese até formação de chumbinhos e dos chumbinhos até o grão verde.

La génesis del matrimonio civil

Resumen: Es insuficiente para comprender adecuadamente las causas sociales, políticas e ideológicas de la incorporación del matrimonio civil obligatorio a nuestra legislación, el analizar el período histórico próximo a la sanción de la ley 2.393. Por ello hemos organizado la investigación en tres capítulos: “Los matrimonios entre personas de distinta religión”, “Católicos y liberales” y “La Ley de Matrimonio Civil”. El primero abarca la problemática, las distintas soluciones y la legislación aplicable, en el Río de la Plata, desde el tiempo de la colonia hasta la sanción del Código Civil. El segundo, la concepción filosófica de los hombres de la generación del ochenta, protagonistas de la sanción de la ley 2.393, las dos corrientes de pensamiento enfrentadas por su concepto del hombre, la libertad y el Estado, la posición de la prensa, los criterios sustentados por los doctorandos de la época, el fenómeno inmigratorio y el proceso de secularización. Por último, el proyecto de ley, sus repercusiones en la sociedad, en la prensa, el clero y la opinión pública; y su tratamiento en el Congreso de la Nación. Buscamos discernir las causas verdaderas y principales y las ficticias que llevaron a la introducción del matrimonio civil en el derecho argentino, para ello no solo hemos consultado las fuentes habituales, sino que hemos examinado gran cantidad de fuentes originales de la época. Entre ellas, a) la totalidad de los artículos publicados en los diarios La Prensa y La Nación durante el período 1870–1888; b) las Cartas remitidas por el Obispo de Buenos Aires, Monseñor Aneiros y por el Obispo de Córdoba, Fray Reginaldo al Senado de la Nación; c) Actas de las Sesiones de las Cámaras de Diputados y Senadores y d) las tesis doctorales de Francisco Barroetaveña, Daniel Goytia, Julio Sánchez Viamonte, Leopoldo Tahiér, Federico Valdez, Alejandro González Vélez y Alejandro Garramuño.

En las distintas corrientes de la bioética clínica actual : ¿podemos encontrar puntos en común?

Resumen: En este corto tiempo de desarrollo de la Bioética se han ido proponiendo nuevas metas. El avance ha ido muy rápido y los procedimientos esquemáticos de los primeros años han sido ampliamente superados y complejizados. Pero, cada uno de ellos, nos ofrece una perspectiva distinta a tener en cuenta, que, si tenemos la apertura necesaria, contribuyen a descubrirnos algo más la realidad. El objetivo de la deliberación no es la toma de decisiones ciertas o exclusivas, sino prudentes. Distintas personas pueden tomar distintas decisiones ante un mismo hecho y todas ser prudentes. Esto plantea un desafío a futuro: el asumir un tipo de racionalidad que permita la participación de todos los implicados en el proceso de deliberación de los problemas prácticos, en nuestro caso los morales. Los argumentos que se esgrimen pueden no anular completamente otras perspectivas y, por tanto, otros argumentos sobre el mismo asunto o problema. De ahí que necesitamos las perspectivas y razones de los demás. Con esto, resulta que los otros se convierten en condición de posibilidad de mi propio desarrollo como ser racional.