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Allungamento

Esempio di barra metallica sottoposta a trazione nella fase iniziale, durante la strizione e dopo la rottura.
Esempio di barra metallica sottoposta a trazione nella fase iniziale, durante la strizione e dopo la rottura.

Definizione-Etimologia

Estensione lineare di un materiale o di un componente strutturale sotto l’azione di una sollecitazione di trazione o di una variazione termica. L’allungamento può essere elastico o plastico. Il primo è reversibile, cioè scompare quando l’azione sollecitante è rimossa, mentre il secondo è permanente. L’allungamento può essere misurato in valore assoluto o come variazione L rispetto alla lunghezza iniziale Lo. Si parla, in tal caso, di allungamento unitario o di dilatazione lineare = L/Lo.

Calcoli sperimentali

Tipicamente l’allungamento di un materiale viene valutato sperimentalmente sottoponendo un campione, in genere cilindrico, a un regime monoassiale di tensioni di trazione attraverso l’applicazione di due forze P assiali uguali e opposte agli estremi del campione (si veda, in figura, un esempio di prova di trazione eseguita su un provino di acciaio). Nella fase di comportamento elastico del materiale, l’allungamento è pari a PLo/EA, dove E è il modulo di elasticità del materiale e A è l’area della sezione trasversale del provino. Ad esempio, per un acciaio strutturale in fase elastica l’allungamento unitario è inferiore allo 0,2%, mentre in fase plastica raggiunge a rottura valori dell’ordine del 20%.
L’allungamento a rottura è rappresentativo della duttilità del materiale. A causa della formazione di grandi deformazioni in una zona limitata in prossimità della rottura del provino (si veda il fenomeno di strizione della sezione trasversale), l’allungamento unitario può dipendere dalla lunghezza iniziale. Normalmente, come lunghezza iniziale Lo, si considera una base nella parte centrale del provino circolare pari a 5 o 10 diametri. L’allungamento a rottura è inteso, in realtà, come allungamento dopo la rottura, e viene valutato riavvicinando i due spezzoni di provetta rotta e misurando la lunghezza finale della base Lo.

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