Resilienza (ingegneria)

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

In ingegneria, la resilienza è la capacità di un materiale di assorbire energia di deformazione elastica[1].

Non va confusa con la tenacità, che è invece la capacità di un materiale di assorbire energia dall'inizio della deformazione fino alla rottura (quindi somma dell'energia di deformazione elastica e plastica).

Resilienza e diagramma sforzo-deformazione[modifica | modifica sorgente]

L'area sottesa alla parte elastica della curva sforzo-deformazione rappresenta il modulo di resilienza del materiale. La distinzione tra materiali duttili e fragili qui rappresentata è però propria del concetto di tenacità (che comprende anche la deformazione prima della rottura) e duttilità, non di quello di resilienza.

L'area sottesa al tratto di curva sforzo-deformazione, ottenuta da una prova di trazione del materiale, è l'energia per unità di volume U (espressa in J/m3) richiesta per deformare a trazione un campione di materiale fino a un valore di deformazione ε:

{U} = \int_{0}^{\varepsilon_y} \sigma\, d\varepsilon

Se vale la legge di Hooke, la parte di area al di sotto del tratto elastico della curva è triangolare (andamento elastico-lineare). In questo modo, svolgendo l'integrale precedente per il tratto lineare, si può definire il modulo di resilienza ER:

E_R = \frac{\sigma_y^2}{2E}=\frac{1}{2} \sigma_y \varepsilon_y

indicando con E il modulo di Young, con \sigma_y il valore dello sforzo allo snervamento e con \varepsilon_y la corrispondente deformazione elastica.

Dalla suddetta relazione risulta che un materiale è più resiliente al crescere della tensione di snervamento e al decrescere del modulo di Young E.

Tipologie di rottura[modifica | modifica sorgente]

Il reciproco del modulo di resilienza è l'indice di fragilità.

I materiali che presentano bassa resilienza sono detti "fragili".

Le rotture duttili sono rotture che avvengono con deformazione del materiale. Nei metalli le superfici in corrispondenza di tali rotture hanno aspetto fibroso e lucentezza setacea.

Le rotture fragili sono rotture che avvengono per decoesione del materiale senza essere precedute da deformazioni. Nei metalli le superfici in corrispondenza di tali rotture hanno aspetto granulare e lucentezza cristallina.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ G. Scarinci, E. Bernardo, Introduzione ai materiali polimerici per Ingegneria dei materiali, Libreria Progetto (Padova), 2006.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]