Perché Wöhler ha reso i treni più sicuri, nonostante l’incidente di Lodi?

Il treno Frecciarossa Av 9595 Milano-Salerno è deragliato sulla linea alta velocità nei pressi di Ospedaletto Lodigiano, in provincia di Lodi.

Immagine del Frecciarossa deragliato nei pressi di Lodi

Secondo le prime ricostruzioni, la motrice del convoglio sarebbe completamente uscita dalla sede dei binari, prima di schiantarsi contro un carrello che si trovava su un binario parallelo e terminare la propria corsa contro una palazzina. Nell’incidente hanno perso la vita i due macchinisti e 31 persone hanno riportato delle ferite.

I primi soccorsi nel corso della notte

Le prime indagini sul luogo dell’incidente

Insieme agli immediati soccorsi, sul luogo dell’incidente è giunta la polizia ferroviaria e il professore Fabrizio D’Errico del Politecnico di Milano. Quest’ultimo, in passato, aveva già lavorato nella ricostruzione della dinamica degli incidenti di Pioltello, di Viareggio e della collisione tra due convogli tra Andria e Corato, in Puglia.

Il docente è uno dei massimi esperti di metallurgia, un ramo della scienza dei materiali che si occupa dello studio dei metalli. Scopo della professione è quello di comprendere appieno il comportamento di questi materiali e di sviluppare modelli utili per la conseguente progettazione meccanica. Ogni progresso fatto in questo campo rappresenta, tra le altre cose, un miglioramento nella sicurezza di molti aspetti della vita quotidiana, uno su tutti il trasporto pubblico.

Deragliamento dell’8 maggio 1842 a Versailles. Schizzo dell’epoca

I primi incidenti ferroviari e le ricerche di August Wöhler

Nel XIX secolo, con la diffusione dei primi treni, uno dei problemi principali fu il gran numero di incidenti ferroviari. Il problema era così diffuso che solitamente i giornali dell’epoca si limitavano a riportare solo il disastro con il maggior numero di vittime della settimana. La causa principale degli incidenti era dovuta alla rottura imprevista dell’assile ferroviario (si tratta dell’asse che collega le due ruote corrispondenti). La tragedia più famosa di cui si ha notizia fu quella dell’8 maggio 1842, a Versailles, nel corso della quale morirono tra le 52 e le 200 persone.

L’incidente spinse diversi scienziati a studiare il fenomeno per capirne le cause e trovarne un rimedio. Tra i tanti ricercatori, l’ingegnere tedesco August Wöhler fu il primo a intuire l’esistenza del fenomeno della fatica. Oggi, nell’ambito della progettazione meccanica, si è in grado di distinguere tra due tipi di carico/sollecitazione diversi. I carichi statici (ovvero quelle forze costanti nel tempo) e i carichi variabili (quelle forze che mostrano un andamento variabile nel corso del tempo). Spesso, una forza modesta, ma variabile, è in grado di fare più danni rispetto a una forza di intensità maggiore ma costante. Il motivo risiede nel fatto che una forza variabile è in grado di modificare le strutture molecolari dei reticoli cristallini del metallo, permettendo la formazione e la propagazione delle cricche di fatica. Questo è ciò che accadeva all’interno degli assili ferroviari: il fatto che un assile ruoti su se stesso genera ciclicità nell’applicazione delle forze.

Tipica configurazione di una rottura a fatica

I diagrammi di Wöhler per la progettazione a fatica

Questa correlazione tra la forza applicata e la sua ciclicità non era nota ai tempi. A Wöhler servirono una lunga serie di esperimenti e un’indagine statistica per sviluppare la sua teoria. Fu necessario ricostruire in laboratorio una serie di provini per poi sottoporli a diversi cicli di carico (cambiando l’intensità del carico). In particolare, si riuscì a notare che, su base statistica, più l’intensità della forza aumentava, meno cicli erano necessari affinché il provino si rompesse.

Al termine dei suoi studi, Wöhler pubblicò una serie di diagrammi che correlavano l’intensità della forza variabile col numero di cicli necessario per giungere a rottura. Fu questo uno strumento estremamente utile per iniziare a progettare correttamente i pezzi meccanici e per migliorare la sicurezza nei trasporti pubblici. Oggi, grazie a Wöhler, si può dire che il trasporto ferroviario sia molto più sicuro. Purtroppo, la fatica dei materiali, combinata all’errata manutenzione, è ancora causa di incidenti spesso fatali (come a Viareggio, dove fu l’assile a cedere, o a Pioltello dove fu il binario). In ogni caso, il progresso all’interno di questa scienza non potrà fare altro che migliorare la sicurezza nel settore dei trasporti e porre fine a una serie di incidenti che, il più delle volte, possono rivelarsi fatali.

Prima di concludere è opportuno sottolineare che, stando alle prime notizie di cronaca, l’evento tragico di Lodi non dovrebbe essere direttamente collegato al problema della fatica. In ogni caso la perizia per la ricostruzione esatta degli eventi potrebbe richiedere anni (come nel caso già citato di Viareggio o in quello di Pioltello) per cui sarebbe profondamente errato saltare a conclusioni affrettate.

Diagramma di Wohler. Sull’asse delle ascisse il numero di cicli di carico, sull’asse delle ordinate l’intensità media degli sforzi applicati

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