Che cos'è la forza di rottura?
La resistenza alla rottura è più comunemente nota come resistenza alla trazione. È definito come il punto in cui determinati materiali si deformano o si rompono sotto un determinato carico. Il punto in cui il materiale arriva alla resistenza alla rottura è descritto come collo.
Il collo si verifica quando un materiale viene spinto alla sua resistenza alla rottura o alla trazione. Poiché il materiale viene spinto fino all'orlo, la sezione trasversale inizia a contrarsi in modo significativo. Nel mondo della meccanica, la resistenza alla rottura è semplicemente descritta come l'opposto della resistenza alla compressione.
La resistenza alla rottura o alla trazione di un determinato materiale viene identificata mediante prove di trazione. Durante la procedura, vengono registrate informazioni relative allo stress del materiale quando vengono applicate diverse quantità di deformazione. Le letture sono rappresentate graficamente e il punto sulla curva che viene raggiunto prima che il materiale inizi a essere teso indica la resistenza alla rottura del materiale o la resistenza alla trazione massima. I numeri indicati da tali test indicano il carico massimo che un materiale può supportare prima che si rompa o diventi irreparabile.
La resistenza alla rottura o alla massima resistenza alla trazione è generalmente notata notando la forza che un materiale può sopportare per la sua area unitaria. Le forme più comuni di misurazione utilizzate per arrivare alla resistenza a trazione dei materiali sono le libbre di forza che può prendere per ogni pollice quadrato o il chilo / libbre che può prendere per ogni pollice quadrato. Queste misure sono entrambe pari a 1.000 libbre o 453,59 chilogrammi per pollice quadrato. Per comodità la misura più comunemente usata è il chilo / libbre per ogni pollice quadrato, noto anche come KSI.
Le misure di resistenza alla rottura sono spesso calcolate per materiali fragili. I materiali considerati fragili includono leghe, materiali compositi, ceramica, plastica e legno. La resistenza alla trazione sarebbe importante per questi materiali perché sono materiali che possono essere facilmente deformati o rotti. Sebbene la resistenza alla trazione possa essere utilizzata anche nel caso di quei materiali considerati materiali duttili, ciò accade raramente poiché tali materiali tendono ad essere meno suscettibili alla rottura ed è meno importante conoscere la forza che li danneggerà.
I test per calcolare la resistenza alla rottura di un determinato pezzo di materiale sono di natura abbastanza semplicistica. Viene prelevato un campione del materiale e quindi inserito in una macchina che afferra il materiale. La macchina quindi applica gradualmente la forza e inizia un movimento di trazione; questo movimento di trazione continua fino a quando il materiale si deforma al punto in cui è irreparabile o fino alla rottura del pezzo di materiale. Il punto prima della rottura o della deformità irreparabile diventa l'informazione registrata come quel tipo specifico di resistenza alla rottura del materiale.