Che cos’è la deformazione?

Il concetto di deformazione è utilizzato per descrivere la misurazione della deformazione di un materiale. Il materiale di un certo componente o oggetto può essere allungato (sottoposto a trazione) o contratto (sottoposto a compressione) e sperimentare così una deformazione dovuta ai seguenti fattori:

  • L’effetto di una forza applicata dall’esterno (deformazione meccanica)
  • L’influenza del calore e del freddo (deformazione termica)
  • Forze interne derivanti dal raffreddamento non uniforme dei componenti fusi, dalla forgiatura o dalla saldatura (deformazione residua)

Perché si misura la deformazione?

La deformazione viene comunemente misurata per determinare il livello di sollecitazione del materiale – Analisi sperimentale delle sollecitazioni. Il valore assoluto e la direzione delle sollecitazioni meccaniche sono determinati dalla deformazione misurata e dalle proprietà note del materiale (modulo di elasticità e coefficiente di Poisson). Questi calcoli sono basati sulla Legge di Hooke. Nella sua forma semplificata, la Legge di Hooke definisce la proporzionalità diretta tra la deformazione ε [m/m] e la sollecitazione σ [N/mm2] di un certo materiale utilizzando l’elasticità dello stesso o il modulo di Young E [N/mm2]

σ = ε⋅E

 

Come si misura la deformazione?

Per capire come misurare la deformazione, è innanzitutto indispensabile capire quali sono gli effetti della deformazione sul materiale. Un campione non sottoposto a deformazione ha una lunghezza della base pari a lo. Se all’oggetto viene applicata una deformazione ε, la sua lunghezza cambierà di una quantità Δl che dipende dal rapporto seguente:

La deformazione è quindi un valore dimensionale che rappresenta la variazione di lunghezza di un materiale in rapporto alla sua lunghezza iniziale. Poiché le variazioni di lunghezza sono solitamente molto piccole, vengono utilizzati i prefissi frazionali standard del sistema SI. Per la deformazione, si usa solitamente micrometro per metro (μm/m = 10-6 m/m = ppm).

Per misurare la deformazione è possibile utilizzare molti tipi diversi di estensimetri e sensori. Gli estensimetri sono gli strumenti di misurazione più usati. HBM offre sia estensimetri elettrici che sensori di deformazione ottici, oltre ad altri prodotti per la misurazione della deformazione.

Tecnologie di misurazione della deformazione: elettriche o ottiche?

Scoprite tutto quello che c’è da sapere sulla misurazione con estensimetri elettrici o ottici, ossia i concetti di base, le procedure di installazione, come evitare malfunzionamenti e come selezionare l’estensimetro giusto. Fate clic sui titoli qui di seguito.

 

Misurazioni con estensimetri elettrici

Misurazioni con sensori di deformazione ottici

Gli strumenti usati più comunemente per misurare la deformazione sono gli estensimetri elettrici, più noti come estensimetri convenzionali o estensimetri a foglio. HBM offre da oltre sessant’anni questo tipo di sensori di qualità e efficacia comprovate.

HBM offre anche un’altra soluzione interessante, ossia i sensori di deformazione a fibra ottica. I sensori della serie HBM FiberSensing sono sensori ottici basati sulla tecnologia del reticolo a fibra di Bragg che rispondono agli standard elevati dell’azienda.

Gli estensimetri vengono solitamente utilizzati nell’Analisi sperimentale delle sollecitazioni (ESA), nei test di durabilità e nella costruzione di trasduttori.

I sensori ottici sono comunemente usati per il monitoraggio strutturale che richiede trasmissioni a lunga distanza e applicazioni a fatica elevata.

La gamma di estensimetri convenzionali di HBM comprende un ampio assortimento di applicazioni di misurazione della deformazione molto diverse tra loro. Sono disponibili oltre 2000 tipi di estensimetri lineari e rosette.

Una fibra ottica singola può avere diversi sensori all’interno di reti di rilevazione complesse. Disponibili in versioni configurabili o in catene di sensori pronte per l’installazione, i sensori di deformazione di HBM possono essere incollati, saldati a punto, attaccati o direttamente fusi in diversi materiali, strutture e componenti.

Entrambe le opzioni possono essere acquistate separatamente o in reti di rilevazione combinate.


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