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Inserimento a caldo di un manicotto sottile in acciaio inossidabile in un alloggiamento di acciaio spesso

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Ciao! Sto lavorando su un giunto di inserimento a caldo in cui un manicotto sottile di acciaio inossidabile 304 viene installato in una tasca forata in un alloggiamento di acciaio 4140 molto più grande. Il manicotto supporta solo carichi assiali leggeri, ma voglio dimensionare l’interferenza in modo che lo stress circonferenziale non lo schiacci o lo ovalli. La maggior parte delle linee guida per l’interferenza presuppone una geometria mozzo-albero, che non si traduce bene in un rivestimento sottile.
Come stimate lo stress circonferenziale per un manicotto sottile in foro per scegliere un adattamento sicuro?

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      Ciao! Sto lavorando su un giunto di inserimento a caldo in cui un manicotto sottile di acciaio inossidabile 304 viene installato in una tasca forata in un alloggiamento di acciaio 4140 molto più grande. Il manicotto supporta solo carichi assiali leggeri, ma voglio dimensionare l’interferenza in modo che lo stress circonferenziale non lo schiacci o lo ovalli. La maggior parte delle linee guida per l’interferenza presuppone una geometria mozzo-albero, che non si traduce bene in un rivestimento sottile.
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      Rispetto alle situazioni con pareti spesse, lo stress circonferenziale è molto più sensibile. Un approccio semplificato consiste nel considerare il rivestimento come un cilindro a parete sottile e il corpo come solido, quindi utilizzare le equazioni di Lame di base per lo stress circonferenziale:

      σθ = pr/t

      dove p = pressione di interferenza radiale, r = raggio medio del rivestimento, t = spessore della parete del rivestimento.

      L’interferenza determina p nel modo seguente: p = (δi/r) x (Es/(1−𝝂s2p); dove δi = interferenza radiale, Es = modulo volumetrico dell’acciaio inossidabile, 𝝂s = rapporto di Poisson.

      Lo stress assiale è generalmente trascurabile per carichi leggeri, ma la situazione cambia se si hanno rivestimenti lunghi e sottili con vincoli terminali. Il punto chiave è l’alto stress per parete sottile = piccola interferenza. Prevenire l’ovalizzazione permanente mantenendo lo stress circonferenziale dall’acciaio inossidabile 304 (rendendo circa 205 MPa) ~0.4-0.5·σ_y inferiore.

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