Come Rappresentare La Strizione Nel Caso Di Materiali Fragili

tramite: O2O
Difficoltà: difficile
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Introduzione

Affinché un materiale risulti resistente o quantomeno per testara fino a quanto un materiale può resistere a certe pressioni prima di cedere, è bene calcolare la strizione attraverso vari esperimenti e calcoli.
La strizione è un fenomeno che si manifesta nelle prove di trazione su provini prismatici o cilindrici di materiali duttili. Questo fenomeno porta ad una riduzione della sezione del provino prima dell'effettivo collasso dello stesso. Nel corso della prova di trazione, una volta superato il limite di elasticità, il provino cambia totalmente le sue caratteristiche elastiche, riducendo il modulo di elasticità ed aumentando il valore del modulo di Poisson. La conseguenza di queste variazioni delle costanti elastiche è un aumento della variazione di deformazione trasversale (perpendicolare alla direzione in cui viene esercitato il carico) a parità di variazione di carico, quindi una riduzione della sezione resistente del provino. La conseguenza diretta di questa riduzione è un ulteriore aumento della sollecitazione sulla sezione interessata, quindi un rapido collasso del provino stesso. Ma ora vediamo come rappresentare la strizione nel caso di materiali fragili, attraverso pochi e semplici passaggi daremo utili consigli che vi aiuteranno a calcolare questo fenomeno.

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In genere la strizione è un dato che deve essere riportato nei certificati di prova di trazione, viene indicata misurando la variazione percentuale del diametro (provini cilindrici) o del lato lungo (provini prismatici a sezione rettangolare). Il valore della sollecitazione di rottura comunque viene calcolato usualmente supponendo la sezione non deformata (ottenendo quindi valori di sollecitazione inferiori a quelli reali).

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Il diagramma carichi/deformazioni è abbastanza complicato da rappresentare nel caso di materiali fragili. Nell'immagine principale viene rappresentato un grafico di carico e di accorgimento della prova di compressione di una pietra di costruzione. Si può notare la scomparsa dello snervamento e l'assenza quasi completa di un tratto rettilineo del diagramma, poiché in questo caso la natura del materiale consente di stabilire con la prova il solo carico di rottura.

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Per alcuni materiali per i quali la rottura non avviene in modo netto, è necessario assumere convenzionalmente come tensione di rottura quella per la quale si ha una fissata deformazione permanente. Indichiamo la tensione apponendo come come deponente il valore della deformazione permanente rapportato alla lunghezza totale del provino, espresso in percentuale. Ad esempio, un %u03C3 (0,2) significa che hai una tensione corrispondente ad un allungamento dello 0,2 % della lunghezza totale del provino.

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La deformazione del provino sotto carico non è limitata all'allungamento o all'accorciamento nella lunghezza, ma si verifica contemporaneamente ad un restringimento della sezione, di minore entità del precedente. La contrazione unitaria sarà definita dal rapporto tra l'accorciamento del diametro %u02C4d e il diametro stesso d. Tenere presente che esiste un rapporto costante, diverso per ogni materiale, che è calcolabile con il modulo di Poisson, applicando la formula %u0190l / %u0190t = m.
Rappresentare la strizione di materiali fragili è un processo piuttosto semplice, se si sa come procedere. Calcolare quanto un materiale possa resistere a trazione ci aiuterà a capire quanto quel tipo di materiale è fragile oppure no, evitando così di sollecitarlo in determinate condizioni. Se non sapete ancora come calcolare la strizione non vi preoccupate, i consigli di questa guida si riveleranno piuttosto utili per i vostri studi ed esperimenti ed in men che non si dica riuscirete nel vostro intento. Vi auguro quindi buon lavoro.
Alla prossima.

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