CARATTERIZZAZIONE TERMO-MECCANICA DI GHISE FERRITICHE RAFFORZATE AL SILICIO

In this thesis work, the characterization of a recent cast iron that has interesting properties from an engineering point of view, the SSFDI, is proposed. Mechanical tests will be performed on specimens of different geometry, during which the data relating to displacement, force and test time will be acquired. A camera and a thermal camera will be used to acquire images and temperature of the specimen during the test respectively and an inductor will be used to perform some of these tests at temperature. Codes developed in PYTHON will be used for data processing, while the images will be processed in Dic2D, a program dedicated to the contactless measurement of deformations. Subsequently, the collected data will be used to perform a FEM modeling using the ABAQUS software. The thesis is divided into four chapters: in the first, the cast irons and in particular the SSFDI will be presented, the mechanical tests carried out and the Finite Element Analysis will be introduced; the second chapter will be dedicated to the Experimental Analysis and therefore will deal with the suitable tools for the success of the mechanical tests and the experimental results of the tests at room temperature and at high temperatures; the third chapter will be dedicated to the Numerical Analysis and therefore to the numerical model obtained; finally, the last chapter will be reserved for the conclusions, in which the main results will be summarized.

In questo lavoro di tesi si propone la caratterizzazione di una recente ghisa che possiede delle proprietà interessanti dal punto di vista ingegneristico, la SSFDI. Saranno eseguite delle prove meccaniche su provini di geometria diversa, durante le quali verranno acquisiti i dati relativi a spostamento, forza e tempo di prova. Saranno utilizzate una fotocamera e una termocamera per l’acquisizione rispettivamente di immagini e temperatura del provino durante il test e verrà utilizzato un induttore per effettuare alcune di queste prove in temperatura. Per l’elaborazione dei dati si utilizzeranno dei codici sviluppati in PYTHON, mentre le immagini saranno elaborate in Dic2D, un programma dedicato alla misura senza contatto delle deformazioni. Successivamente i dati raccolti verranno utilizzati per effettuare una modellazione FEM tramite il software ABAQUS. L’elaborato è articolato in quattro capitoli: nel primo verranno presentate le ghise e in particolare le SSFDI, verranno introdotte le prove meccaniche effettuate e l'Analisi agli Elementi Finiti ; il secondo capitolo sarà dedicato all'Analisi Sperimentale quindi tratterà degli strumenti adatti per la buona riuscita delle prove meccaniche e dei risultati sperimentali delle prove a temperatura ambiente e ad elevate temperature; il terzo capitolo sarà dedicato all'Analisi Numerica e quindi al modello numerico ottenuto; infine, l’ultimo capitolo sarà riservato alle conclusioni, in cui verranno riassunti i principali risultati.