22.4 : Deformazioni Plastiche

La deformazione plastica rappresenta un concetto fondamentale nella scienza dei materiali, che spiega il cambiamento irreversibile nella forma di un materiale quando subisce stress oltre la sua capacità elastica. Questo fenomeno è importante nell'ingegneria strutturale, specialmente nella progettazione e nell'analisi delle travi a sbalzo—strutture che sono fissate saldamente a un'estremità e sopportano carichi all'estremità opposta. Quando queste travi sono sottoposte a carichi compresi nel loro campo elastico, torneranno alla loro forma originale quando il carico viene rimosso, dimostrando la proprietà di elasticità. Tuttavia, il superamento di questo limite elastico porta alla deformazione plastica, che inizia all'estremità fissa a causa del momento flettente massimo e si manifesta come una piegatura permanente nota come "cerniera plastica".

All'aumentare del carico, la cerniera plastica si estende progressivamente verso l'estremità libera della trave, segnando il passaggio dalla deformazione reversibile a quella irreversibile. Questo spostamento altera anche la distribuzione delle stress all'interno della trave da uno schema uniforme, direttamente proporzionale al carico applicato, a una disposizione più complessa che definisce il punto di snervamento del materiale. Il carico continuato comporterà la frattura della trave.

Comprendere il concetto di deformazione plastica è fondamentale quando si progettano strutture che devono essere sicure ed economicamente sostenibili. È fondamentale garantire che queste strutture possano sopportare i carichi previsti.