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Prova di stress

1920
Prove di trazione di acciai ad alta resistenza per determinare le sollecitazioni di prova nella scienza dei materiali.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

Per i materiali che non hanno un'identità distinta punto di rendimento come l'alluminio o l'acciaio ad alta resistenza, la "sollecitazione di prova" è l'equivalente ingegneristico della curva sforzo-deformazione. È definita come la stress necessario per produrre una piccola e specifica quantità di deformazione permanente (plastica), in genere 0,2% della lunghezza del calibro originale. Questo valore, [latex]\sigma_{0,2}[/latex], viene utilizzato nei calcoli di progettazione come limite elastico pratico del materiale.

Many engineering materials, particularly ductile metals like aluminum alloys, copper alloys, and certain types of steel, do not exhibit the clear, sudden yielding behavior seen in mild steel. Their stress-strain curve transitions from elastic to plastic behavior gradually. For design and safety purposes, engineers need a consistent point to define the onset of permanent deformation. This is where proof stress, also known as offset yield strength, becomes crucial. To determine it, a tensile test is performed while plotting stress versus strain. A line is drawn on this graph parallel to the initial linear (elastic) portion of the curve, but offset from the origin by a specified strain value, most commonly 0.2% (or 0.002 strain). The stress at which this offset line intersects the stress-strain curve is defined as the 0.2% proof stress ([latex]\sigma_{0.2}[/latex]).

Questo valore è una misura pratica e riproducibile del limite elastico del materiale. Significa che se il materiale viene caricato a questo livello di sollecitazione e poi scaricato, avrà subito una deformazione permanente di 0,2%. Sebbene si sia verificata una certa deformazione plastica, questa è considerata abbastanza piccola da essere accettabile per molte applicazioni strutturali. Questa convenzione consente agli ingegneri di progettare componenti che utilizzano materiali senza un punto di snervamento netto con gli stessi principi di sicurezza e affidabilità di quelli con un punto di snervamento, garantendo che le strutture non si deformino permanentemente sotto i carichi di progetto.

UNESCO Nomenclature: 3322
- Scienza dei materiali

Tipo

Proprietà del materiale

Interruzione

Sostanziale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • legge di hooke sull'elasticità
  • sviluppo della macchina per prove di trazione
  • il concetto di stress e tensione
  • la necessità di caratterizzare le proprietà meccaniche delle nuove leghe sviluppate tra la fine del XIX e l'inizio del XX secolo

Applicazioni

  • specifiche dei materiali per leghe aerospaziali
  • progettazione di componenti automobilistici
  • calcoli di ingegneria strutturale per edifici e ponti
  • controllo di qualità nella produzione dei metalli
  • modelli di materiali per l'analisi degli elementi finiti (FEA)

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

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Correlato a: sforzo di prova, carico di snervamento offset, curva sforzo-deformazione, deformazione plastica, limite elastico, prove di trazione, scienza dei materiali, duttilità, offset 0,2%, punto di snervamento.

Contesto storico

Prova di stress

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1922
1925-01-01
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1922
1924
1927

(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

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