Riassunto esame Scienza delle costruzioni, prof. Vestroni, libro consigliato Casini, Vasta: parte resistenza materiali

5. Resistenza dei materiali

Materiale costitutivo

Fra le grandezze statiche (c.s.) e quelle cinematiche (deformazione) sussistono dei legami chiamati di causa-effetto.

Lo stato deformativo all’interno della trave è il risultato dell’insieme delle forze interne che si sviluppano sulla trave e dal materiale costitutivo: legame costitutivo (legame tra deformazione e forze interne).

Dato sperimentalmente trovato in modelli analitici approssimativi: comportamento materiale dei costituenti.

Comportamenti meccanici di base

• Elastico: materiale ha capacità di deformarsi sotto l’azione di uno stato di sollecitazione imposto e poi di riacquistare la sua forma originale al venir meno della causa sollecitante.
• Plastico: materiale ha capacità di subire grandi cambiamenti irreversibili di forma in risposta alle forze applicate.
• Viscoso: materiale sotto l’azione di una forza mostra comportamento intermedio tra quello elastico di un solido e di un liquido.

Prova uniaxiale

Prova sperimentale

Si esegue su una trave a sezione circolare o piana, materiale duttile.

Configurazione iniziale: L₀: lunghezza del provino; A₀: area della sezione retta.

Si sottopone il provino ad un allungamento assiale (ΔL = L_f - L₀) staticamente crescente e si misura l’intensità della forza di trazione N necessaria per ottenere allungamento voluto.

N → Forza normale.

A seguito della trazione il provino subisce anche un accorciamento nella direzione ortogonale allo stesso. Contrazione laterale: è dunque il campo della sezione retta A₀ si modifica e diminuisce → ΔA, A₀.

N / A₀ → Tensione uniaxiale.

N / A → Tensione effettiva.

Trave monodimensionale e fase elastica spazi rigide: A = A₀.

Risultati misurati su prima impostazione: εε = (l - l₀) / l₀ = ΔL / l₀   σ^* = N / A₀.

5. Resistenza dei materiali

Materiale costitutivo

Fra le grandezze statiche (cds) e quelle cinematiche (deformazioni) sussistono dei legami analisi di causa-effetto.

Lo stato deformativo all'interno della trave è legame e dei punti di queste pare interne che si sviluppano sulla trave e i tali materiale costitutivo - legame costitutivo (legame tra deformationi e forze interne).

Dati sperimentali trovabili in tabelle analitici.

Apprezzativa: comportamento materiale dei costitutive.

Comportamenti meccanici di base

• Elastico: materiale ha capacità di defomarsi sotto l'azione di uno stato di sollecitudine imposta e poi di ricomprire così suo forma orginale al riprimi vers quindi causo sollecitudine.
• Plastico: materiale ha capacità di subire permanenti permanentemente di deform in risposta cele forze applicate.
• Viscoso: materiale sotto l'azione di una forza mostra comportamento interceniale tro quelo elastico di un solido e di un liquido.

Prova uniasciale: prova sperimentale

Si esegue su una trave a sezione circolare-provina, materiale duttile.

Configurazione iniziale: L₀-lunghezza del provina; A₀-area della sezione retta = Si sottopone il provino ad su allungamento assiacle (-Δ- L₀) provina, naturalmente presente corda misurare di intensità della forza di trazione w necessaria per ottenere allungamento voluto.

N₀ forza normale.

A₀ Area iniziale.

A seguito della trazione e provina subisce anche un accorcia. metto nella dimensione ortogonale alla direzi di massi contrazione laterale e dunque il corpo della sezione retta. A₀ si modifica e diminuisce = A_KA₀.

N/A₀ = tensiace nominale; N/A -> tensiace effettiva.

Trave unoasinusuale e fase elastica spari rigide: A=A₀.

Risultati prova riportati su prima cartesiaano *ε = (l - l₀)/l₀ = ΔƐ/l₀; σ = N/A_b.

Comportamento elasto HR

• Resistenti normali proporzionali alle deformazioni assiali elastiche rappresentato dal tratto di retta in cui è possibile individuare il limite proporzionalità del campione e detto modulo di Young o di elasticità.
• Py: percorso OP è utilizzato dal rigigente. Forza non più proporzionale sull'allungamento, che cresce più velocemente rispetto la forza.
• K: incremento forza applicata N da curva vista attraverso lungo il tratto PYOf e si compie trazione.
• Ay: trattio elastico sufficiente trasversale modesto, quindi area effettiva = A unica sezione solida ed approssimativamente A.

Comportamento plastico di rottura

Y-r: fase plastica / post-elastica.

Ys: tratto rettilineo quasi fisso = snervamento.

Sm: tratto con rendimento accentuato = incrudimento.

Modalità di prova delle forze

Nel settore del campione finché non sussiste più l'equilibrio tra le forze F applicate, N max, ed e. Sforzi.

Il settore max, sigma max=Nmax/A che il materiale e. Grado di spettrodivene sulla fluttuanti.

Modalità di prova degli spostamenti

Si controlla l'allungamento ed allungamenti crescenti. Si sospendono poi decrescenti. Pianarella: struttura più cicle, deformazione dai corrispondenza delle quali s'impone su rotture dei provini.

yr = allungamento plastico.

K fase plastica = sforzo massimo, sforzo provino, questo //op di lunghezza del campione, quello lo sforzo si cumulativa e fermata maggiore della lunga meca misurazione = deformazione residua.

Materiale duttile

La caratteristica principale è che fino al limite elastico e se a. e T. in tutti di attuano un luogo su gamma allungamento plastico extratensivo es. allungamento, inauscimento restrizzione.

• Simmetria di comportamento a trazione e compressione.
• Comportamento elastico linera in cinne fase iniziale in cui il processo deformativo reversibile.
• Snervamento dislocazione materiale compressa ovnia e tensioni quasi rottura.
• Prima di raggiungere la rottura. Costrutto pannnelli seni orizzontale B31. Contrazione/espansione laterale delle sezioni parte in caso di passo entratale/compressione.
• Grandi deformazioni posticitiche prima di giungere a rottura.

Materiale fragile

Punto di rottura cade poco dopo il limite di proporzionalità F e dopo se sbordamento. Una, le sollecitazioni indicibilmente.

• Non c'è simmetria: comportamento a trazione e compressione.
• Comportamento elastico fase iniziale in cui il processo deformativo e reversibile e comportamento elastico nullo più esteso a compressione che a trazione.
• Rottura istituzione provina non appena si supera il limite elastico (=limite proporzionalità).

Criteri di resistenza

Le prove triassiali evidenziano che il comportamento dei materiali fragili e duttili si mantiene distinto in funzione della tensione principale non influente alla rottura. Quindi il vettore di tensione _σ è rappresentato da _σ1, i cui valori di calcolano in valore assoluto nei materiali duttili (_σ1 ≠ 0 per _σ3 = 0).

Frazione elastico del materiale

Inizio crisi del materiale.

_σeεtσε

Materiali fragili

Crisi del materiale si manifesta attraverso lo sviluppo di discontinuità dei cristalli e raggiungimento della fase di plasticizzazione.

Deformazioni del materiale.

Materiali duttili

Crisi del materiale si manifesta con una velocità incomparabile di separazione dei cristalli detta rottura.

Stati tensionali triassiali

Frazione elastico.

Dominio elastico.

_Rσ1σ2σ3