Considerando il rapporto fra costo e profondità di analisi, questo è uno dei metodi non distruttivi più efficienti per la misura delle sollecitazioni residue: eseguendo una cava con un diametro interno di 14mm ed un diametro esterno di 18mm è possibile valutare le sollecitazioni residue fino alla profondità totale di circa 5mm.
Una tipica prova completa mediante il metodo della cava anulare è svolta seguendo questi passaggi:
- Installazione di una rosetta estensimetrica a tre griglie e relative protezione degli elementi sensibili
- Posizionamento del dispositivo di foratura nella zona di misura, successivo passaggio dei cavi della rosetta estensimetrica dall’albero cavo e determinazione della posizione di zero attraverso contatto elettrico
- Foratura di una cava anulare intorno alla rosetta estensimetrica
- Misura delle deformazioni causate dal rilassamento del materiale
- Calcolo delle tensioni residue a partire dalle deformazioni misurate
Il metodo estensimetrico della cava anulare non è stato ancora standardizzato a livello mondiale, ma esistono diverse procedure, riconosciute in numerose applicazioni industriali (es. metodo KWU), per la valutazione delle sollecitazioni residue principalmente all’interno delle parti forgiate.
I principali vantaggi di questo metodo sono:
- Maggiore profondità di investigazione
- Sensibilità della rosetta più elevata
- Minore influenza di eventuali errori di eccentricità
Grazie ai molti anni di esperienza nel campo delle misure con estensimetri, della progettazione meccanica e dello sviluppo di software, SINT Technology ha sviluppato e brevettato un sistema completamente automatizzato (MTS3000-RingCore) per la misura ed il calcolo delle sollecitazioni residue mediante questo metodo.
Sono inoltre disponibili numerosi lavori scientifici ed attività sperimentali riguardanti la valutazione delle tensioni residue con il metodo della cava anulare, basati sulle diverse strategie di calcolo. In particolare, è possibile valutare campi di sollecitazione residua non uniformi secondo il metodo Integrale: in questo caso, grazie alla collaborazione con rinomate università, sono stati valutati con il metodo agli elementi finiti (FEM) i coefficienti numerici per la determinazione del valore delle sollecitazioni residue a partire dalle deformazioni misurate.