Strain

Strain, in scienze fisiche e ingegneria, numero che descrive la deformazione relativa o il cambiamento di forma e dimensione di materiali elastici, plastici e fluidi sotto forze applicate. La deformazione, espressa per deformazione, si manifesta in tutto il materiale poiché le particelle (molecole, atomi, ioni) di cui è composto il materiale sono leggermente spostate dalla loro posizione normale.

I ceppi possono essere suddivisi in ceppi normali e ceppi di taglio sulla base delle forze che causano la deformazione. Una deformazione normale è causata da forze perpendicolari ai piani o alle aree della sezione trasversale del materiale, ad esempio in un volume che è sotto pressione su tutti i lati o in un’asta che viene tirata o compressa longitudinalmente.

Uno sforzo di taglio è causato da forze parallele a piani o aree di sezione trasversale, ad esempio in un tubo metallico corto attorcigliato attorno al suo asse longitudinale.

Nella deformazione dei volumi sotto pressione, la deformazione normale, espressa matematicamente, è uguale alla variazione di volume divisa per il volume originale. Nel caso di allungamento, o compressione longitudinale, la deformazione normale è uguale alla variazione di lunghezza divisa per la lunghezza originale. In ogni caso il quoziente delle due quantità della stessa dimensione è esso stesso un numero puro senza dimensioni. In alcune applicazioni, la variazione (diminuzione) del volume o della lunghezza per la compressione è considerata negativa, mentre la variazione (aumento) per la dilatazione o la tensione è designata come positiva. I ceppi di compressione, secondo questa convenzione, sono negativi e i ceppi di trazione sono positivi.

Nella deformazione a taglio, gli angoli retti (angoli di 90°) all’interno del materiale cambiano di dimensioni, poiché i quadrati vengono deformati in forme diamantate i cui angoli partono da 90°. Pertanto, nell’illustrazione del tubo metallico, il CAF ad angolo retto nel tubo non frenato diminuisce fino al BAF ad angolo acuto quando il tubo è attorcigliato. Il cambiamento nell’angolo retto è, quindi, uguale all’angolo BAC la cui tangente, per definizione, è il rapporto di BC diviso per AC. Questo rapporto è la deformazione di taglio, il cui valore è zero per nessuna deformazione e diventa sempre più grande all’aumentare dell’angolo BAC. Anche i ceppi di taglio sono adimensionali.