Appunti sulla Lezione di Prove Meccaniche

Introduzione alle Prove Meccaniche

• Argomenti chiave da trattare nella lezione:
  • Deformazione
  • Deformazioni plastiche e elastiche

Deformazione

• Deformazione elastica:

  • Temporanea e reversibile.
  • Il corpo torna alla sua forma originale dopo la rimozione del carico.

• Deformazione plastica:

  • Permanente e non reversibile.
  • Il corpo rimane deformato dopo la rimozione del carico.

• Esempio: tiriamo una molla e vediamo che si deforma.

Progettazione

• Importanza di progettare per evitare deformazioni plastiche o rottura.
• Conoscenza dei materiali e del loro comportamento sotto carico.

Grafico della Prova di Trazione

• Rappresenta la relazione tra sforzi e deformazioni.
• Terminologia:
  • Sigma (σ): tensione, calcolata come forza (F) divisa per la superficie.
  • Epsilon (ε): deformazione, calcolata come variazione di lunghezza (ΔL) divisa per la lunghezza iniziale (L0).

Punti Fondamentali nel Grafico

1. Punto di Snervamento:
   • Transizione tra campo elastico e plastico.
2. Punto di Massima Tensione:
   • Il provino ha raggiunto la sua sezione minima.
3. Punto di Rottura:
   • Sforzo massimo applicabile al provino.

Legge di Hooke

• Formula: σ = E * ε
• Proporzionalità tra deformazioni e tensioni.
• Modulo di elasticità (E):
  • Tensione interna σ cresce con le sollecitazioni esterne fino a un limite caratteristico del materiale.*

Cedimento per Fatica

• Si verifica quando un pezzo è sottoposto a sollecitazioni variabili.
• Tipi di rottura:
  • Rottura prevista: si formano microfessure.
  • Rottura improvvisa: senza preavviso.

Limite di Fatica

• Sigma ammissibile di fatica (σᾳ):
  • Dipende dal tipo di sollecitazioni.
  • Regole per calcolare la σᾳ:
    1. Sollecitazioni variabili tra un valore massimo e uno minimo.
    2. Sollecitazioni alternate e simmetriche.
    3. Sollecitazioni intermedie.

Esercizi di Base

1. Calcolo dell'area di un provino di ferro:

   • Carico di rottura: σᵣ = 420 N/mm².
   • Forza applicata: F = 45.000 N.
   • Area (A) = F / σᵣ ≈ 107 mm².
   • Diametro (d) = √(4A / π) ≈ 11,68 mm.

2. Calcolo del carico che produce una deformazione:

   • Diametro della barretta di acciaio: 10 mm.
   • Deformazione (ε) = 0,0004.
   • Modulo di elasticità per acciaio: E ≈ 207.000 MPa.
   • σ = E * ε = 82,8 MPa.
   • Area = 78,54 mm²; F ≈ 6500 N.

3. Calcolo del grado di sicurezza di un albero di trasmissione:

   • Tensione interna supera 70 MPa.
   • Carico di rottura per il materiale: σᵣ = 650 MPa.
   • σᴀ = σᵣ / 3 ≈ 216.67 MPa.
   • Grado di sicurezza = σᴀ / σᵣ.*

Conclusione

• Questa lezione ha fornito un'introduzione alle prove meccaniche.
• Prossimi video approfondiranno trazione, compressione e torsione.
• Risorse aggiuntive sono disponibili su sito e Instagram per esercizi svolti.