Moduli di elasticità e di Poisson per metalli e leghe
Nella carpenteria metallica, quando un profilo viene sottoposto a uno sforzo di trazione assiale (ad esempio un tirante), questo non solo si allunga nella direzione della forza, ma subisce anche una contrazione nella direzione trasversale. Questo fenomeno fisico è regolato dal modulo di Poisson (ν), definito come il rapporto negativo tra la deformazione trasversale e la deformazione assiale elastica.
La relazione matematica che lega queste deformazioni in regime elastico è:
εy = εz = - ν · εx
dove εx è la deformazione lungo l'asse di carico e si calcola attraverso la Legge di Hooke (εx = σ / E).
Tabella delle costanti elastiche dei principali metalli
Ogni materiale metallico è caratterizzato da costanti elastiche specifiche a temperatura ambiente. Per materiali isotropi, il modulo di taglio (G), il modulo di Young (E) e il coefficiente di Poisson (ν) sono legati dalla relazione E = 2G(1 + ν). Di seguito i valori standard di riferimento ingegneristico.
| Lega / Metallo | Modulo di elasticità (E) [GPa] | Modulo di taglio (G) [GPa] | Coefficiente di Poisson (ν) |
|---|---|---|---|
| Tungsteno | 407 | 160 | 0.28 |
| Acciaio (al carbonio e legati) | 200 - 207 | 76 - 83 | 0.30 |
| Acciaio inossidabile | 190 - 200 | 73 - 77 | 0.28 - 0.30 |
| Rame | 110 | 44 | 0.34 |
| Titanio | 107 | 45 | 0.34 |
| Ottone | 97 - 104 | 37 - 39 | 0.34 |
| Alluminio (leghe strutturali) | 69 - 72 | 26 - 28 | 0.33 |
| Magnesio | 45 | 17 | 0.35 |
Tool interattivo: calcolo delle deformazioni assiali e trasversali
Seleziona un materiale preimpostato (o inserisci i parametri manualmente) e definisci il diametro e la forza applicata su un tirante cilindrico. Il calcolatore restituirà l'allungamento longitudinale e l'esatta entità del restringimento laterale (effetto Poisson).
Risultati analitici
Rappresentazione deformazione tirante
Le deformazioni nel grafico sono esagerate proporzionalmente per renderne visibile l'effetto a occhio nudo.
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