PROVE DI PIEGATURA E FLESSIONE
Un'introduzione
Le prove di piegatura, a volte chiamate prove di flessione o prove trasversali, misurano il comportamento dei materiali soggetti a un semplice carico su trave. Viene comunemente eseguito su materiali relativamente flessibili come polimeri, legno e compositi. Al livello più elementare, una prova di piegatura viene eseguita su una macchina di prova universale posizionando un provino su due incudini di supporto e piegandolo attraverso la forza applicata su una o due incudini di carico per misurarne le proprietà.
Perché eseguire un test di piegatura/flessione?
Gli ingegneri spesso desiderano comprendere vari aspetti del comportamento di un materiale, ma un semplice test di trazione o compressione uniassiale potrebbe non fornire tutte le informazioni necessarie. Quando il provino si piega o si flette, è soggetto a una complessa combinazione di forze tra cui tensione, compressione e taglio. Per questo motivo, la prova di piegatura viene comunemente utilizzata per valutare la reazione dei materiali a situazioni di carico realistiche.
I dati delle prove di flessione possono essere particolarmente utili quando un materiale deve essere utilizzato come struttura di supporto. Ad esempio, una sedia di plastica deve fornire supporto in molte direzioni. Mentre le gambe sono in compressione durante l'uso, il sedile dovrà resistere alle forze di flessione applicate dalla persona seduta. Non solo i produttori desiderano fornire un prodotto in grado di sostenere i carichi previsti, ma il materiale deve anche ritornare alla sua forma originale in caso di flessione.
Prova di piegatura a 3 punti
Un test di flessione a 3 punti bilancia un provino tra due incudini inferiori applicando la forza da una singola incudine superiore centrata nel punto medio. L'area di sollecitazione uniforme è piuttosto piccola e concentrata sotto il punto di carico centrale. Diversi standard di test possono richiedere che le incudini siano fissate, ruotate o oscillanti.
Test di piegatura a 4 punti
Una prova di flessione a 4 punti differisce dalla prova a 3 punti in quanto ha due incudini superiori posizionate equidistanti dal centro del provino. In questo test, l'area di sollecitazione uniforme esiste tra i punti di carico della campata interna (tipicamente metà della lunghezza della campata esterna). Anche in questo caso, a seconda dei requisiti dello standard di prova, potrebbe essere necessario fissare, ruotare o oscillare le incudini. In genere, i test a 4 punti vengono utilizzati per misurare il modulo di elasticità alla flessione per materiali fragili.