20.12 : Tensioni residue nella flessione

Nello studio di elementi elastoplastici soggetti a momenti flettenti, la comprensione delle fasi di carico e scarico è fondamentale per valutare il comportamento del materiale e l'integrità strutturale. Durante la fase di carico, all'aumentare del momento flettente, il materiale risponde inizialmente in modo elastico, rispettando la Legge di Hooke, dove la sollecitazione è direttamente proporzionale alla deformazione. Quando il carico supera il limite di flessione, si verifica una deformazione plastica, con conseguente deformazione permanente che permane anche dopo la rimozione del carico.

La fase di scarico inizia quando il momento flettente diminuisce fino a zero. A differenza dei materiali puramente elastici, la sollecitazione in un elemento elastoplastico durante lo scarico non ripercorre il percorso di carico originale ma segue invece un nuovo percorso lineare. Questo cambiamento indica la presenza di tensioni residue, che persistono a causa delle deformazioni plastiche irreversibili indotte durante il carico.
Tali tensioni residue vengono calcolate utilizzando il principio di sovrapposizione, combinando le tensioni della fase di carico elastoplastico con quelle della fase di scarico elastico.

Durante lo scarico, la relazione sforzo-deformazione diventa nuovamente lineare, consentendo l'uso di formule di flessione elastica. Questa fase è fondamentale per le applicazioni ingegneristiche, poiché le tensioni residue possono influenzare il comportamento strutturale sotto carichi ripetuti, portando potenzialmente a guasti imprevisti. La comprensione di queste dinamiche consente la progettazione di strutture più sicure e affidabili prevedendo e gestendo accuratamente le sollecitazioni che derivano da scenari di carico complessi.