La deformazione è una misura della quantità di deformazione che si verifica quando un oggetto viene sottoposto a stress. La velocità di deformazione è definita come la variazione della deformazione rispetto alla variazione del tempo. Tutti i materiali subiranno qualche cambiamento nelle loro dimensioni se esposti a sollecitazioni. La deformazione causata dallo stress può essere completamente reversibile o permanente, a seconda della quantità di stress applicata.
La deformazione elastica si verifica quando un materiale sottoposto a sollecitazione ritorna alle sue dimensioni originali una volta rimossa la sollecitazione. La deformazione plastica si verifica quando un oggetto è stato esposto a livelli di stress molto elevati e non tornerà più alla sua forma originale dopo che lo stress è stato rimosso. In molti materiali l’inversione della deformazione elastica è istantanea, cioè avviene senza una durata percettibile nel tempo. La deformazione che è completamente recuperabile, ma si verifica nel tempo, è descritta in termini di velocità di deformazione.
La velocità di deformazione varia ampiamente per materiali diversi e spesso cambia a temperature e pressioni applicate diverse. L’acciaio è un esempio di un materiale che ritorna al suo stato originale subito dopo la rimozione dello stress. Al contrario, in geologia, le sollecitazioni vengono applicate per milioni di anni e il tasso di deformazione nella roccia è tipicamente molto basso. Un materiale la cui velocità di deformazione cambia molto a diverse temperature e pressioni ha un’elevata sensibilità alla velocità di deformazione.
Questa velocità dipende anche dal modo in cui viene applicata la forza o lo stress. Per molte materie plastiche, se viene applicata una forza di allungamento graduale, il materiale si allungherà molto prima di rompersi. Questo perché le molecole nella plastica hanno abbastanza tempo per riorientarsi e muoversi l’una accanto all’altra, causando l’allungamento. Se un impatto o una forza improvvisa viene applicata a una plastica, si romperà immediatamente e si comporterà come un materiale fragile. Lo stesso materiale plastico può reagire in modo molto diverso a causa delle diverse velocità di deformazione causate dal modo in cui viene applicata la sollecitazione.
La velocità di deformazione può essere misurata in laboratorio utilizzando speciali apparecchiature di prova che applicano carichi molto precisi a un campione, misurando la deformazione e il recupero che si verificano dopo la rimozione dello stress. Poiché la velocità di deformazione di un materiale influenzerà il suo comportamento, è importante comprendere la sua sensibilità al tipo di carico, alla quantità di sollecitazione e alla temperatura. Comprendere la velocità di deformazione di un materiale garantirà che soddisfi le specifiche prestazionali richieste nell’applicazione finale.