FENOMENI SOTTU À CARICU STATICU
A deformazione di u materiale sottu à l’azzione di e tensione hè un fenomenu assai cumplessu, è ci vole dunque à simplificà lu in parechji modi per pudè capillu. Una di ste simplificazioni hè l’ipotesi chì i carichi sò appicciati pianu pianu, cum’è per esempiu si face cù i campioni in l’essai di trazione è di compressione.
S’è un bastone d’acciaghju caricatu à trazione hè espostu à un caricu chì cresce di manera graduale è si misura a so dilatazione ℇ, si ottene u diagramma mostratu nantu à a figura.
_1= Limite di prupurziunalità _2 =Limitu elasticu 3 =Limite inferiore di scorrimentu 3’= Limite supranu di snervamentu
À l’iniziu a dilatazione hè assai chjuca è prupurziunale à a tensione, cum’ellu dumanda a leia di Hooke. À partesi da una certa tensione, a prupurziunalità cessa è a dilatazione cresce più prestu. A pusizione esatta di stu limitu di prupurziunalità si pò à pena determinà. Più a misurazione hè precisa, più stu limitu si trova bassu. Per a maiò parte di i materiali, si trova à δ=0, è a leia di Hooke raprisenta tandu solu a prima apprussimazione di u cumportamentu elasticu, u primu termine di u sviluppu in seria di Taylor di a funzione ℇ=ℇ (δ) vicinu à l’origine di e cueurdinate. S’è u bastone hè scaricatu, si rimarca chì, quand’ellu ùn era micca troppu grande u tensu, sparisce dinù a deformazione in cunfurmità cù a lege di Hooke. Ma ancu questu cambia s’è si supera una certa tensione chì si trova vicinu à u limitu di prupurziunalità, u cosiddettu limitu elasticu; tandu a deformazione tutale hè cumposta da una parte elastica (reversibile) è una parte micca elastica (permanente). Nemmenu u limitu elasticu pò esse determinatu cun esattezza; si trova tantu più bassu quant’è più alta hè a precisione di a misurazione.
Tuttavia, postu ch’ella hà una grande impurtanza tecnica, perchè rapprisenta u limite d’impurtanza in guasi tutti i calculi di resistenza di i materiali, è à tempu u limite à u quale nascenu i primi danni permanenti, per u prucessu di prova di i campioni hè definita cun precisione da qualchì cunvenzione aduttata, cusì chì, per esempiu, cum’è limite 0,2% s’indicheghja quella tensione à a quale a dilatazione permanente ghjunghje à 0,2%.
Subitu dopu avè superatu a limitazione di l’elasticità, a deformazione cresce bruscamente è si pò nutà à ochju nudu; cù un sforzu guasgi custante, a barra si allonga senza piantà. Stu sforzu si chjama limite di flussu.
In e macchine idrauliche per pruvà i materiali si pò osservà dinù, dopu à u principiu di u flussu plasticu, una calata di tensione più o menu marcata, cum’ellu hè indicatu in u graficu da a curva tratteggiata; tandu u massimu hè chjamatu limite supranu di flussu, è a tensione di flussu custante chì segue dopu limite inferiore di flussu.
Una volta ghjunta una certa dilatazione, chì hè guasi cumpletamente inelastica, a tensione ricumencia à cresce, è u materiale s’indurisce. In st’area di carica nasce una diminuzione visibile di a sezzione trasversale di l’asta per via di a cuntrazzione latarale (inelastica), è l’ulteriore sviluppu di u diagramma di tensione è di deformazione dipende prima di tuttu da u fattu s’ellu, in u calculu di a tensione, a forza di trazione P chì agisce annantu à l’asta hè divisa per a sezzione iniziale Fo o per a sezzione attuale F. Per scopi tecnichi hè interessante a tensione P/F. Sta tensione passa per un massimu, chjamatu resistenza di u materiale, è, quandu stu massimu hè passatu, l’asta si stringhje assai in un puntu è si rompe. A «tensione reale» P/F cresce sin’à a rottura.
U cumpurtamentu di l’altri metalli si scosta in parechji aspetti da quellu discrittu quì. U scorrimentu ùn hè spessu micca marcatu, è l’indurimentu cumencia subitu dopu u superamentu di u limitu d’elasticità.
In i materiali fragili (pietra, vetru, béton) e deformazioni micca elastiche sò in generale piccule è a rottura si produce digià à una piccula dilatazione. A dilatazione tutale ch’è u materiale subisce sin’à a rottura hè una misura di a duttilità (u cuntrariu: a fragilità) di u materiale, è per l’acciaiu hè prescritta precisamente in e cundizioni tecniche. Tuttavia, postu chì ghjustu nanzu à a rottura a deformazione ulteriore si cuncentra nant’à l’intornu di u puntu di sezzione ridutta, si ottene un valore diversu di dilatazione à a rottura, secondu ch’è per a lunghezza di misura s’adopri una parte più grande o più chjuca di a barra, cusì chì, per ottene risultati univoci è paragunevuli trà elli, ci vole à aduttà in anticipu una certa cunvenzione. A dilatazione à a rottura si misura di regula in modu chì nant’à una barra tonda di diametru d, nanzu à a prova, si marca a lunghezza di misura l = 10 d è, da u so allungamentu ∆l, si calcula a dilatazione à a rottura ℇSl= ∆1/1.
S’ellu hè necessariu di esaminà verghe d’altra sezzione, a lunghezza di misura si determina secondu u diametru di una verga cilindrica circulare chì hà a listessa area di sezzione trasversale.