Resilienza (ingegneria)
In ingegneria, la resilienza è la capacità di un materiale di assorbire energia di deformazione elastica[1], nella pratica degli esami di laboratorio è definita dal lavoro occorrente (energia per allungamento) per rompere in un sol colpo il provino del materiale in esame.
Non va confusa con la tenacità, che è invece la capacità di un materiale di assorbire energia dall'inizio della deformazione fino alla rottura (che, dunque, misura tutta la quota di energia di deformazione elastica e plastica).
La resilienza è una proprietà meccanica.
Resilienza e diagramma sforzo-deformazione
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:
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:
indicando con E il modulo di Young, con il valore dello sforzo allo snervamento e con 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
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
- ^ G. Scarinci, E. Bernardo, Introduzione ai materiali polimerici per Ingegneria dei materiali, Libreria Progetto (Padova), 2006.
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