Resilienza (ingegneria): differenze tra le versioni

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{{FC|confonde resilienza e tenacità|ingegneria|gennaiomaggio 20122023}}

In [[ingegneria]], la '''resilienza''' è la capacità di un [[materiale]] di un materiale di resistere a forze dinamiche ovvero ad urti<ref>[http://www.istitutopesenti.gov.it/dipartimenti/meccanica/tecnologia/prove%20meccaniche.pdf Prove meccaniche]</ref>, nella pratica degli esami di laboratorio si utilizza un [[pendolo di Charpy]] ed è definita dal lavoro occorrente (energia per allungamento) per rompere in un sol colpo il provino del materiale in esame.

{{F|ingegneria|gennaio 2012}}La '''resilienza''' è una proprietà meccanica, definita come l'energia assorbita da un corpo in conseguenza delle deformazioni elastiche.<ref>{{Cita libro|autore=Massimo Guglielmi|titolo=Dispense delle lezioni di Fondamenti di Scienza dei Materiali|anno=2009|editore=Edizioni Libreria Progetto Padova|città=Padova|pp=112-115}}</ref>

Non va confusa con la [[tenacità]], che è invece la capacità di un materiale che sottoposto ad uno sforzo statico di assorbire energia dall'inizio della deformazione fino alla rottura come nella [[prova di trazione]].

La resilienza non va confusa con la [[tenacità]], che è l'energia assorbita da un corpo prima della rottura.

La resilienza è una proprietà meccanica.

== Modulo di resilienza ==

== Resilienza e diagramma sforzo-deformazione ==

[[File:Brittle v ductile stress-strain behaviour.png|thumb|Paragone tra due materiali, uno duttile (blu) e l'altro fragile (rosso), dove è possibile notare la maggiore quantità di lavoro (area sotto la curva) assorbita della curva del materiale duttile rispetto a quello fragile e quindi alla maggiore resilienza rispetto a quest'ultimo]]

L'area sottesa al tratto di [[diagramma sforzo-deformazione|curva sforzo-deformazione]], ottenuta da una prova di trazione del materiale, è l'energia per unità di volume ''<math>U''</math>, (espressa in [[Pascal (unità di misura)|pascal]] <math>Pa = \left[J/m<sup>^3\right]</supmath>) richiesta per deformare a trazione un campione di materiale fino a un valore di deformazione ε<math>\varepsilon</math>:

:<math>{U} = \int_{0}^{\varepsilon_y} \sigma(\varepsilon)\, d\varepsilon </math>

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''' '''E<submath>RE_R</submath>''':

:<math>E_R = \frac{\sigma_y^2}{2E}=\frac{1}{2} \sigma_y \varepsilon_y</math>

indicando con <math>E</math> il [[modulo di Young]], con <math>\sigma_y</math> il valore dello sforzo allo snervamento e con <math>\varepsilon_y</math> 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''.

Da notare che il modulo di resilienza è definito tramite un diagramma sforzo-deformazione ottenuto da una [[prova di trazione|prova statica di trazione]] e che questa definizione coincide con quella che in letteratura tecnica inglese viene data per il ''modulus of resilience''.

== Tipologie di rottura ==

Il reciproco del modulo di resilienza è l<nowiki>'</nowiki>'''indice di fragilità'''.

=== Tipologie di rottura ===

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

Il reciproco del modulo di resilienza è l<nowiki>{{'</nowiki>}}'''indice di fragilità'''.

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.

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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.

== Resilienza e temperatura ==

[[File:Resilienza.svg|link=http://it.wikipedia.org/wiki/File:Resilienza.svg|thumb|

Resilienza di diversi materiali al variare della temperatura. Alla destra di ogni curva si ha una rottura duttile, mentre alla sinistra delle relative curve si ha una rottura fragile.

Legenda:

E: Joule

E: Energia (J)

T: Temperatura (°C)

N: Nikel e leghe FCC

A.Dur.: Acciaio duro

A.dol.: Acciaio dolce

A.Exdol: Acciaio extradolce

<br />

]]

Alla destra di ogni curva si ha una rottura duttile, mentre alla sinistra delle relative curve si ha una rottura fragile]]

La tenacità è importante nello studio dei materiali a bassa [[temperatura]].

In genere un materiale diventa più fragile al diminuire della temperatura, cioè l'energia necessaria a romperlo diminuisce con la temperatura.

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I metalli con [[reticolo cubico a corpo centrato]] diventano fragili alle basse temperature, mentre quelli con [[reticolo cubico a facce centrate]] rimangono duttili anche alle basse temperature.

== Resilienza da impatto ==

Nell'ambito dell'[[ingegneria dei materiali]], esiste una grandezza nota come '''resilienza da impatto''', che in letteratura tecnica inglese viene chiamata ''impact toughness'' o ''impact strength''. Essa viene misurata come la capacità di un [[materiale]] di resistere a forze dinamiche, ovvero ad urti, fino a rottura, assorbendo energia con [[deformazioni elastiche e plastiche]].<ref>{{Cita web |url=http://www.istitutopesenti.gov.it/dipartimenti/meccanica/tecnologia/prove%20meccaniche.pdf |titolo=Prove meccaniche |accesso=6 agosto 2016 |dataarchivio=17 agosto 2016 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20160817123701/http://www.istitutopesenti.gov.it/dipartimenti/meccanica/tecnologia/prove%20meccaniche.pdf |urlmorto=sì }}</ref> Nella pratica degli esami di laboratorio la resilienza viene valutata tramite la [[Pendolo di Charpy|prova di Charpy]], o, più raramente, tramite la [[Prova d'urto di Izod|prova di Izod]], misurando l'energia necessaria a rompere, in un sol colpo, il provino del materiale in esame. I risultati di queste prove sono dipendenti dalle dimensioni del provino utilizzato ed hanno solo valore comparativo.

==Note==

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== Voci correlate ==

* [[Pendolo di Charpy]]

* [[Prova di resilienzad'urto di Izod]]

* [[Urto]]

* [[Resistenza meccanica]]

* [[Tenacità]]

* [[Urto]]

== Altri progetti ==

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==Collegamenti esterni==

*[http://www.labttrg.altervista.org/alterpages/files/4Resilienza.pdf Resilienza e tenacità]

*[https://web.archive.org/web/20160822044354/http://www.afs.enea.it/project/oldprojects/protosphera/Proto-Sphera_Full_Documents/PROTO-SPHERA_CATIA/Prova_Modulo/Prop_Mecc_C9DA2d01.pdf Caratteristiche dei materiali]

{{Portale|ingegneria|materiali|meccanica}}

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[[Categoria:Proprietà meccaniche]]

[[Categoria:Proprietà dei materiali metallici]]

[[Categoria:Elasticità]]

[[hu:Reziliencia]]

[[simple:Resilience]]

[[sr:Резилијенција]]