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Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola
Capitolo 2
Proprietà meccaniche
Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola
Deformazione elastica
Reazione di un materiale a una sollecitazione meccanica
Rottura
Deformazione plastica
Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola
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)
Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola
Prova di trazione
Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola
Prova di trazione - Comportamento elastico
FA
LkL
o
o 'oo A
Fk
L
L
'
Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola
Sforzi e deformazioni nominali
Sforzo nominale
0A
F
Pam
N2
Deformazione nominale
o
o
o L
LL
L
L
(adimensionale, %)
Legge diHooke
Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola
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:
Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola
Comportamento viscoelastico
Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola
Deformazione plastica
Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola
Duttilità
Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola
Misura della duttilità
Allungamento percentuale a rottura
Strizione percentuale a rottura
100%0
0
L
LLA f
100%0
min0
A
AAZ
Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola
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
Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola
Comportamento a frattura
Tenacità = capacità del materiale di assorbire energia prima di giungere a rottura.
Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola
Tenacità
Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola
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)
Luca Bertolini, Maddalena Carsana, Materiali da costruzione © 2014 De Agostini Scuola
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.