Meccanica della frattura
Da Wikipedia, l'enciclopedia encyclopedia
La meccanica della frattura è quel ramo della meccanica che si occupa di studiare gli effetti di cricche e difetti sullo stato di sforzo applicato ad un corpo. Applicando la fisica e la matematica degli sforzi e delle deformazioni al livello microscopico dei difetti presenti nei materiali, essa permette di predire il comportamento macroscopico a frattura dei corpi.
L'aspetto particolarmente innovativo della meccanica della frattura è una nuova filosofia di progettazione secondo un approccio damage tolerance, per il quale i difetti o le cricche non sono visti come punti di intrinseca debolezza del materiale, ma come concentratori e modificatori dello stato di sforzo.
Nelle sue applicazioni pratiche la meccanica della frattura si configura come un importante strumento per migliorare il comportamento meccanico dei materiali e dei componenti; inoltre è di indiscutibile valore in quei campi come quello aeronautico o nucleare dove la precisione nella progettazione e nella verifica dei componenti sollecitati deve essere massima.
Lo stato di sforzo a cui è sottoposto un corpo in un suo punto generico è in generale funzione sia delle condizioni al contorno (geometria del corpo, geometria del difetto e sollecitazioni applicate) e sia della legge costitutiva del materiale che determina il suo comportamento in risposta all'applicazione di uno sforzo; conseguentemente la meccanica della frattura viene divisa, per praticità di analisi ed osservazione, in tre sottogruppi:
- meccanica della frattura lineare elastica (LEFM) che studia i materiali aventi comportamento elastico lineare;
- meccanica della frattura elasto-plastica (EPFM) che studia i materiali aventi comportamento elasto-plastico;
- meccanica della frattura viscoelastica che studia i materiali aventi comportamento viscoelastico.