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La mwawtensione di snervamento o mwbapunto di snervamento di un mwbqmateriale duttile è definita in mwbgscienza dei materiali come il valore della mwbwtensione in corrispondenza della quale il materiale inizia a mwcadeformarsi plasticamente, passando da un mwcqcomportamento elastico reversibile ad un mwcgcomportamento plastico caratterizzato dallo sviluppo di deformazioni irreversibili che non rientrano al venir meno della causa sollecitante. Nel caso di stati di mwcwtensione pluriassiale, il punto di snervamento indica la combinazione delle componenti di tensione che determina nel materiale la condizione di snervamento: gli infiniti punti di snervamento descrivono, nello spazio delle mwdatensioni σ i j {\displaystyle \sigma _{ij}}, una superficie detta mwdgsuperficie di snervamento.

La conoscenza del punto di snervamento di un materiale è di fondamentale importanza nel progetto di un componente o di un manufatto, in quanto esso generalmente segna il valore limite del carico a cui il componente o il manufatto può mwearesistere. Tale conoscenza è anche importante per il controllo di molte tecniche di produzione materiali come mweqforgiatura, mweglaminazione e mwewstampaggio.

• Definizioni

• La superficie di snervamento

• Fattori che influenzano la tensione di snervamento

• Bibliografia

• Voci correlate

È spesso difficoltoso definire precisamente lo snervamento a causa della vasta varietà di comportamenti esibiti dai materiali reali. Inoltre sono possibili diverse definizioni di snervamento. La definizione convenzionale tuttavia più largamente usata fa riferimento alla seguente definizione:

È il valore della tensione associato ad una deformazione plastica irreversibile del 0,2%, ricavata dalla curva tensione-deformazione relativa ad una prova di trazione su un provino di materiale di forma normata. La tensione di snervamento è usualmente indicata col simbolo mwgg σ σ s {\displaystyle \sigma _{s}} o col simbolo mwgw σ σ y {\displaystyle \sigma _{y}} (il pedice deriva dall'mwhainglese mwhqyield strength).

Si hanno inoltre le seguenti definizioni:

Il più basso valore della tensione rispetto alla quale le mwigdislocazioni si attivano. Questa definizione è raramente utilizzata sia perché le dislocazioni si attivano a valori molto bassi di tensione, sia perché risulta molto difficile la sua rilevazione sperimentale.

Il punto in corrispondenza del quale la curva tensione-deformazione devia dall'andamento lineare della mwjqlegge di Hooke e diventa non lineare.

Il più basso valore della tensione in corrispondenza del quale le deformazioni permanenti possono essere misurate. Tale misura richiede una procedura di carico e scarico e la sua accuratezza dipende molto dagli strumenti di misura e dalla capacità dell'operatore. Per gli mwkaelastomeri, come le mwkqgomme, il limite elastico è molto maggiore del limite di proporzionalità.

Alcuni metalli duttili, come l'acciaio al carbonio, presentano due punti di snervamento. Il loro comportamento è sostanzialmente lineare fino al raggiungimento del punto di snervamento superiore. Successivamente evidenziano un rapido salto ad un valore inferiore di tensione, il punto di snervamento inferiore che in mwlqingegneria strutturale è assunto come valore conservativo di riferimento.

Rappresenta il centro della curva limite di snervamento, che nel caso di materiali di Von Mises, è rappresentata da un'ellisse sul piano di Heigh Westergard. Il back stress è definito tramite un tensore.

Nei modelli matematici della plasticità, la superficie di snervamento ha la seguente rappresentazione

mwpa f ( σ σ i j ) = 0 {\displaystyle f({\sigma }_{ij})=0}

in termini di una funzione di snervamento mwpg f ( σ σ i j ) {\displaystyle f({\sigma }_{ij})} dipendente dalle generiche componenti dello stato tensionale in corrispondenza della condizione di snervamento.

Essendo il fenomeno dello snervamento rappresentativo, a livello macroscopico, di fenomeni che trovano spiegazione a livello microscopico, sulla scala del cristallino del materiale, la razionale costruzione della funzione di snervamento dovrebbe procedere a partire dai risultati della fisica dello stato solido. Per esempio nei mwqqmetalli, tramite lo studio delle modalità di propagazione delle dislocazioni nel reticolo cristallino e del comportamento dei singoli grani, si dovrebbe caratterizzare il comportamento macroscopico degli aggregati cristallini di cui i metalli sono costituiti, giungendo quindi ad un migliore comprensione del comportamento plastico di questi. Questo programma è però lontano dall'essere completato: cioè allo stadio attuale delle ricerche non sono ancora disponibili teorie complete e consolidate che portino ad una costruzione razionale della funzione di snervamento.

Mancando una tale teoria microscopica, la superficie di snervamento può pertanto essere costruita solo per via empirica, assegnando empiricamente la funzione di snervamento con l'unica condizione che i risultati da essa previsti siano in buon accordo con i dati sperimentali. Su tale approccio si basa la strategia dei mwqwCriteri di resistenza, ed in particolare dei criteri di resistenza per materiali duttili.

Il valore della tensione di snervamento dipende sia dalla velocità di deformazione (mwswstrain rate) che, più significativamente, dalla temperatura alla quale la deformazione avviene. Alder e Philips nel 1954 trovarono che la correlazione tra tensione di snervamento e velocità di deformazione (a temperatura costante) era ben descritta da una legge della seguente forma

mwtg σ σ y = C ( ε ε ˙ ˙ ) m {\displaystyle \sigma _{y}=C({\dot {\varepsilon }})^{m}\,\!}

dove C è una costante ed m è il coefficiente di velocità di deformazione. Tale coefficiente di sensibilità aumenta con l'aumentare della temperatura, materiali per i quali il m raggiunge valori maggiori di ~0.5 tendono ad esibire fenomeni di mwuasuperplasticità.

Successivamente ai lavori di Alder e Philips sono state proposte altre e più complesse equazioni che tengono in conto simultaneamente i due fattori di temperatura e velocità di deformazione:

mwva σ σ y = 1 α α sinh − − 1 ⁡ ⁡ [ Z A ] ( 1 / n ) {\displaystyle \sigma _{y}={\frac {1}{\alpha }}\sinh ^{-1}\left[{\frac {Z}{A}}\right]^{(1/n)}\,\!}

In questa α ed A sono costanti mentre Z è un fattore di compensazione spesso descritto dal parametro di Zener-Hollomon:

mwwa Z = ( ε ε ˙ ˙ ) exp ⁡ ⁡ ( Q H W R T ) {\displaystyle Z=({\dot {\varepsilon }})\exp \left({\frac {Q_{HW}}{RT}}\right)\,\!}

dove QmwwgHW è l'energia di attivazione per deformazione termiche e T è la temperatura assoluta.

• L. Vergani, mwxgMeccanica dei Materiali, McGraw-Hill, Milano, 2001, ISBN 88-386-0860-1

• R. Baldacci, G. Ceradini, E. Giangreco, mwyqPlasticità, CISIA, Milano, 1974.

• R. Hill, The Mathematical mwywTheory of Plasticity, Oxford University Press, 1998, ISBN 0-198-50367-9.

• M. Jirasek, Z. Bazant, mwzgInelastic Analysis of Structures, Wiley, 2001, ISBN 0-471-98716-6.

• G. Dieter, mwaqMechanical Metallurgy, McGraw-Hill, 1986, ISBN 978-0070168930

• Boresi, A. P., Schmidt, R. J., and Sidebottom, O. M. (1993). mwbaAdvanced Mechanics of Materials, 5th edition. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-55157-0

• mwbwEngineer's Handbook, su engineershandbook.com. URL consultato il 3 dicembre 2007 (archiviato dall'url originale il 25 agosto 2007).

• mwcwCarico di rottura

• mwdqCriteri di resistenza

• mwdwPlasticità (fisica)

• mweqProva di trazione