Verifica fatica saldatura codolo rullo

Buonasera,
ho un rullo a due appoggi creato con un tubo meccanico forte spessore che alle estremità ha saldati due codoli fatti con una barra di tondo pieno sui quali sono montati i supporti cuscinetto SKF.
Ho necessità di valutare la resistenza a fatica della saldatura circonferenziale che unisce il codolo al tubo forte spessore come da dettaglio qui sotto.
Ho provato a guardare sia EC3 parte 9 che la vecchia UNI7670 sugli apparecchi di sollevamento (due norme che da sempre uso come riferimento per i calcoli a fatica) ma non ho trovato un caso simile al mio, l'unica cosa è il particolare 12 del prospetto 8.5 dell'EC3 ma non mi convince del tutto.
Qualcuno saprebbe indicarmi una via di verifica manuale (in questa fase NO FEM) per una saldatura ad angolo di quel tipo?

PS
Il codolo è saldato al tubo ma essendo poi un tondo pieno sarà anche piantato nel tubo in interferenza, pertanto è lecito pensare che la saldatura lavorerà "meno" di quel che si possa pensare. Tuttavia vorrei trovare un metodo di calcolo come se mi dovessi affidare al 100% alla saldatura in oggetto


Grazie a tutti!!

sto incontrando problemi a caricare il file immagine, appena riesco lo carico

Se il tubo è inserito con interferenza, come normalmente facciamo noi, è lui che deve tenere a torsione. Si valutano compressione/taglio sull'innesto. La saldatura è di bellezza ed è fatta per migliorare la capacità del giunto. Se essa si cricca vuol dire che l'interferenza è inesistente.
Come descrive l'eurocidice 3 UNI EN ISO 1993-1-8 si deve verificare staticamente il cordone di saldatura, imponendo nel tuo caso che esso sia solo lui a portare il carico. Per fare questo sono descritti due metodi: metodo semplificato e metodo delle tensioni ribaltate (assomiglia al vecchio CNR UNI 10011 ormai ritirata da un ventennio).
Per l'analisi a fatica c'è il metodo sigma/numero cicli con il metodo di Miner come uto nell'allegato 5.
Inoltre per completare la cosa, per le varie formule devi usare anche UNI EN ISO 1993-1-9.

Per fare l'analisi FEM, non basta farla staticamente ma occorre usare una mesh fine e usare il metido Hot Spot Stress su tre punti ed è un procedimento comunque non molto facile.

In realtà anche il calcolo a norma richiede un po' di tempo, fatica, fare conti e metterlo sicuramente in excel e velocizzare la cosa.

Il codolo è piantato in interferenza nel tubo, ma ciò che mi preoccupa non è la torsione del motore (è un rullo motorizzato), bensì i carichi flessionali e di taglio derivanti dal carico che passa su di esso (svariate tonnellate, con frequenza di migliaia di cicli die).
Nonostante questo però vorrei provare a dimensionare come se tutto (flessione, taglio e torsione) passasse attraverso il cordone d'angolo.

La verifica statica del cordone non mi preoccupa, prendo altezza di gola, ribalto e mi trovo le varie sigma che poi combino, ok.
La verifica a fatica mi preoccupa perché non trovo una metodologia da utilizzare, sulla UNI EN ISO 1993-1-9 (norme pensata più per la carpenteria che per un rullo meccanico) non mi sembra che nessun dettaglio di fatica tra quelli presentati faccia al caso mio.
Infine tu citi l'allegato 5 ma scusami non ho capito di quale norma.

Hot spot sono una via ma come hai detto te è lunga e complessa pertanto me la terrei come ultima spiaggia e sicuramente non in questa fase del progetto.


Grazie mille meccanicamg per l'aiuto!

prova a prendere spunto da qui

Nel passato mi è capitato un incidente in una situazione simile: trattandosi di saldatura di bellezza, aveva come effetto pratico quello di nascondere la situazione sotto, fino a quando la cricca nel metallo base non si è propagata oltre il limite e la saldatura, ovviamente, si è strappata.

biz ha detto:

prova a prendere spunto da qui

Clicca per espandere...

Grazie per il link, sembra interessante.

Leggendolo quel che mi pare di capire è proprio il fatto che per i calcoli "a mano" devi conoscere dalla letteratura la curva S-N associata al tuo dettaglio di fatica per trovare le tensioni in gioco e fare ragionamenti sulla vita a fatica..
Ed è proprio qua che per me arriva il problema: io non ho una curva S-N a cui rifarmi e qui mi pianto!

pollo ha detto:

Nel passato mi è capitato un incidente in una situazione simile: trattandosi di saldatura di bellezza, aveva come effetto pratico quello di nascondere la situazione sotto, fino a quando la cricca nel metallo base non si è propagata oltre il limite e la saldatura, ovviamente, si è strappata.

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Io qua userei la vecchia UNI7670 per la verifica del metallo base che immagino sarà stato piantato dentro dentro al tubo fino ad uno spallamento con conseguente raggetto di raccordo.

Purtroppo era quel raggetto di raccordo troppo ino, tanto che tra ZTA e concentrazioni allo spigolo, partì la cricca con il risultato della foto (si trattava di un tirante di movimento una gru a pantografo). L'elemento era anche controllato periodicamente, ma sotto la saldatura l'ispezione non aveva efficacia