AIAS – ASSOCIAZIONE ITALIANA PER L’ANALISI DELLE SOLLECITAZIONI XXXVII CONVEGNO NAZIONALE, 10-13 SETTEMBRE 2008, UNIVERSITÀ DI ROMA “LA SAPIENZA” PROBLEMATICHE DI MISURA DELLE TENSIONI RESIDUE CON IL METODO DEL FORO NEI PRESSI DELLA SUPERFICIE E. Valentini a , A. Benincasa a , L. Bertini b , M. Beghini b , C. Santus b* a SINT Technology srl, via Giusti, n. 229 – 50041 Calenzano (FI) b Università di Pisa, Dipartimento di Ingegneria Meccanica Nucleare e della Produzione, via Diotisalvi, n. 2 – 56126 Pisa. * e-mail: ciro.santus@ing.unipi.it Sommario Nel presente lavoro vengono analizzate le problematiche di misura del metodo del foro, in particolare relative alla valutazione dello stato di tensione ad una profondità inferiore a 100 μm. Il metodo del foro non può misurare correttamente lo stato di tensione oltre un valore di profondità circa pari al 50% del diametro del foro stesso, dato che lo stato di tensione rilassato ha una bassa correlazione con le deformazioni misurate in superficie. Al contrario, sarebbe lecito attendersi una misura accurata a bassa profondità. Nel presente lavoro si mostra sperimentalmente, che nonostante l’elevata sensibilità del segnale estensimetrico, intervengono altri fattori che sono causa di forti errori di misura, in particolare l’incertezza dell’effettiva profondità dei primi passi di foratura dovuta alla non planarità della superficie di fondo foro generata della superficie inferiore del tagliente della fresa, e all’eventuale non perfetta perpendicolarità dell’asse della fresa. Queste fonti di errore hanno un effetto molto marcato sulla misura a bassa profondità, mentre il loro effetto si riduce rapidamente a profondità maggiori. Al fine di mettere in evidenza l’errore di misura a bassa profondità, è stato utilizzato un banco di flessione in grado di generare uno stato di tensione di flessione noto con elevata accuratezza. Per confronto diretto fra lo stato di tensione misurato e quello di flessione atteso, viene visualizzato l’errore a bassa profondità. Infine, viene suggerita una semplice procedura di correzione dei dati, che si è mostrata in grado di ridurre notevolmente l’errore di misura a bassa profondità. Abstract In the present paper, hole-drilling method residual stress measurement error is investigated, specifically at relatively small depth (below 100 μm). Hole-drilling method is not accurate at hole depth over 50% the hole diameter approximately, since the relaxed stress is not well correlated to the relieved strain measured at the specimen surface. On the contrary, the hole-drilling measure should be accurate at low depth, but there are other sources of error that reduce the effect of good strain sensitivity, as experimentally demonstrated in the paper. More specifically, the not flat hole bottom surface, and the possible not perfect drilling tool axis perpendicularity are reasons of initial steps depth uncertainty, because the hole-drilling stress evaluation procedure considers each hole depth increment perfectly cylindrical. Fortunately, this kind of error quickly reduce at higher hole depths. In order to visualize the small depth stress measure error, a dedicated test rig was proposed to induce a bending stress distribution known with good accuracy, then to be measured through the hole-drilling technique. Finally, a simple and effective procedure is suggested in the paper, to remarkably reduce the small depth measure error. Parole chiave: Metodo del foro incrementale. Errore di misura. Osservazioni con microscopio ottico.