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Plasticità (strutture)

Definizione – Etimologia

Dal greco plastikos (modellare, prendere forma). Nella meccanica dei solidi, con plasticità si indica la proprietà dei materiali di conservare totalmente o in parte la deformazione subita sotto sforzo quando l’azione che l’ha provocata si annulla.

Generalità

Alcuni materiali, sollecitati al di là di un dato limite (limite elastico) presentano, oltre alle deformazioni elastiche reversibili, deformazioni plastiche dovute a modificazioni irreversibili della struttura del materiale. Se la temperatura è tale che possono escludersi fenomeni di rinvenimento e di scorrimento viscoso, al cessare dell’azione sollecitante, le deformazioni plastiche permangono. L’attivazione nel materiale delle deformazioni plastiche a livello macroscopico è comunemente chiamato snervamento. I materiali che non presentano plasticità sono detti fragili.
Il fenomeno della plasticità ha rilevanza fondamentale nei materiali cosiddetti duttili, quali, nell’ambito dei materiali da costruzione, gli acciai e più in generale i materiali metallici (leghe di alluminio ecc.). La caratteristica di tali materiali è quella di sviluppare elevati deformazioni plastiche prima dell’insorgere della rottura. Il fenomeno della plasticità è caratterizzato da un comportamento perfettamente plastico quando, dopo snervamento, il materiale esibisce deformazioni plastiche irreversibili a carico costante (ad esempio l’acciaio dolce utilizzato per le armature nel calcestruzzo armato). Se invece il fluire plastico delle deformazioni avviene a carico crescente si parla di incrudimento del materiale (ad esempio gli acciai armonici da precompressione).
Da un punto di vista formale, la teoria della plasticità prevede la definizione di una funzione di snervamento (es. tramite il criterio di Von Mises o di Tresca) che delimita il dominio elastico: quando lo stato tensionale raggiunge tale funzione inizia la plasticizzazione. Durante tale fase intervengono altre condizioni (es. di plasticità associata) per definire come si sviluppano le deformazioni plastiche.

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