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Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola

Capitolo 2

Proprietà meccaniche

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Deformazione elastica

Reazione di un materiale a una sollecitazione meccanica

Rottura

Deformazione plastica

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Prove meccaniche

2- Condizioni standardizzate risultati confrontabili

I: UNI

D: DIN

GB: BS

F: AFNOR

....

EN

USA: ASTM

ACI

....

ISO

Normative:

1- Condizioni effettive di servizio (scala reale, modelli)

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Prova di trazione

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Prova di trazione - Comportamento elastico

FA

LkL

o

o 'oo A

Fk

L

L

'

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Sforzi e deformazioni nominali

Sforzo nominale

0A

F

Pam

N2

Deformazione nominale

o

o

o L

LL

L

L

(adimensionale, %)

Legge diHooke

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Altri moduli

Modulo di taglio (G)

Sforzo di taglio: t = F/Ao

Deformazione di taglio: g tg (g) = DL/Lo

t = Gg

Modulo di Poisson (n)

ey = ez = -nex

G= E/[2(1+n)]I tre moduli non sono indipendenti:

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Comportamento viscoelastico

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Deformazione plastica

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Duttilità

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Misura della duttilità

Allungamento percentuale a rottura

Strizione percentuale a rottura

100%0

0

L

LLA f

100%0

min0

A

AAZ

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Sforzo e deformazione reali

r = d L / L = ln (L /L o )L o

L

sr = P / A = s.(1 + e)

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Tipi di deformazione

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Comportamento a frattura

Tenacità = capacità del materiale di assorbire energia prima di giungere a rottura.

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Tenacità

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Frattura in presenza di difetti

- I difetti favoriscono la rottura

- La frattura avviene per propagazione del difetto

- Il difetto propaga solo se si raggiunge una condizione critica

- La rottura avviene di schianto (catastrofica, senza segni premonitori)

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Cenni alla meccanica della frattura (Griffith, 1920)

Se K > Kc propagazione instabile della cricca

Kc = tenacità alla frattura (caratteristica del materiale)

Fattore di intensificazione degli sforzi:

2/1aK n K = [MPa.m]

1. La rottura inizia nella zona in cui la concentrazione di sforzi è massima.

2. All'apice di un difetto acuto si produce una concentrazione di sforzi.

3. L'intensificazione degli sforzi è tanto più elevata quanto maggiore è la dimensione del difetto.