Qual è il limite elastico?

Il limite elastico di un materiale è una considerazione importante nell'ingegneria e nel design civile, meccanico e aerospaziale.Il limite elastico, indicato anche come punto di snervamento, è un limite superiore per lo stress che può essere applicato a un materiale prima di deformarsi permanentemente.Questo limite è misurato in libbre per pollice quadrato (psi) o newton per metro quadrato, noto anche come Pascal (PA). Il limite elastico è una funzione dell'elasticità di un materiale.L'elasticità è la capacità di un materiale di tornare alla sua forma originale, o dimensioni, dopo che un carico o una sollecitazione viene rimossa.Tutti i materiali si deformeranno quando viene applicata una sollecitazione o un carico.La deformazione è una misura della quantità di deformazione che si verifica quando un materiale è sotto stress.

La deformazione elastica si verifica quando un materiale è esposto a bassi sollecitazioni.Scomparirà dopo che lo stress viene rimosso e il materiale tornerà al suo stato originale.La deformazione in plastica si verificherà a sollecitazioni al di sopra del limite elastico.Un materiale che sperimenta una tensione in plastica non si riprenderà completamente e tornerà alle sue dimensioni originali dopo che lo stress è stato rimosso.

Questa proprietà può essere illustrata usando l'esempio di una molla.Se un peso è appeso a un'estremità di una molla, con l'estremità opposta fissata, estenderà la molla.Se viene applicata una piccola quantità di peso e quindi rimossa, la molla tornerà alla sua lunghezza originale.Se viene applicato troppo peso alla molla, si deformerà permanentemente e non tornerà alla sua lunghezza originale quando il peso viene rimosso.La molla ha subito una deformazione plastica perché lo stress causato dal peso ha superato il limite elastico.

I materiali hanno una relazione misurabile tra lo stress applicato e la deformazione risultante.Questa relazione può essere tracciata in una curva a ceppo di stress.La pendenza della curva a ceppo di stress rimane costante nella regione in cui si verifica la deformazione elastica.Il limite elastico è il punto in cui lo stress applicato provoca un inizio di deformazione permanente e la pendenza della curva della deformazione di sollecitazione cambia.

Non tutti i materiali hanno un limite elastico.La duttilità è una misura della quantità di deformazione permanente prima del fallimento completo.I materiali duttili, come l'acciaio e l'ottone, sperimenteranno una grande quantità di deformazione plastica prima che si verifichino il fallimento finale.I materiali fragili, come il vetro e il cemento, mostreranno poca o nessuna deformazione plastica e il fallimento completo si verifica spesso immediatamente dopo che è stato raggiunto un valore critico di stress.Per questo motivo, i materiali fragili in genere non hanno un punto di snervamento.