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 raggiunge la resistenza alla rottura è descritto come strozzatura.

La strozzatura si verifica quando un materiale viene spinto alla rottura o alla resistenza 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 sulla sollecitazione 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 il carico di rottura o il carico di rottura del materiale. I numeri indicati da tali prove indicano il carico massimo che un materiale può sopportare prima che si rompa o diventi irreparabile.

La resistenza alla trazione ultima viene generalmente rilevata annotando la forza che un materiale può sopportare per la sua area unitaria. Le forme di misurazione più comuni utilizzate per arrivare alla resistenza alla trazione dei materiali sono le libbre di forza che può richiedere per ogni pollice quadrato o il chilo/libbre che può richiedere per ogni pollice quadrato. Queste misurazioni sono entrambe uguali 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 misurazioni della resistenza alla rottura sono più 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, questo è raramente il caso poiché tali materiali tendono ad essere meno suscettibili alla rottura ed è meno importante conoscere la forza che li danneggerà.

Il test per calcolare la resistenza alla rottura di un dato pezzo di materiale è di natura abbastanza semplicistica. Viene prelevato un campione del materiale e quindi posto 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 che il materiale non si deforma al punto da renderlo irreparabile o fino alla rottura del pezzo di materiale. Il punto prima della rottura o della deformità irreparabile diventa l’informazione registrata come resistenza alla rottura di quel tipo specifico di materiale.