Influenza dello strain-rate sul comportamento meccanico dei ...

Cap. II – METODOLOGIE SPERIMENTALI PER LA MISURA DELLE CARATTERISTICHE
TENSO-DEFORMATIVE DEI MATERIALI SOTTOPOSTI A REGIMI DINAMICI
Il corpo macchina della hydro-pneumatic è formato da tre organi sostanzialmente:
• un serbatoio cilindrico diviso da un pistone a perfetta tenuta in due camere
l’una riempita di gas a pressioni elevate, l’altra contenente acqua che
all’atto di dare inizio alla prova viene evacuata attraverso un orifizio
calibrato a mezzo di un elettro-valvola rapida;
• un’asta cilindrica collegata rigidamente al pistone in comunicazione con
l’esterno della camera riempita di gas a mezzo di una guarnizione ermetica
da un lato e dall’altro connesso al provino da testare; in prossimità
dell’attacco pistone-provino una piastra solidale col pistone permette di
registrare i movimenti di quest’ultimo attraverso un trasduttore di
spostamento non a contatto;
• una barra elastica di cui un estremo è incastrato rigidamente al supporto
fisso della macchina e l’altro viene connesso al provino metallico; la
funzione di questa barra strumentata per la lettura delle deformazioni a
mezzo di uno strain-gage è quella di leggere durante la prova il carico
sopportato dal campione testato.
Il funzionamento della hydro-pneumatic machine consiste nell’imprimere con
elevata velocità una forza al pistone provocando una differenza di pressione nel
serbatoio cilindrico svuotando la camera riempita di acqua.
Schematicamente può essere descritto come di seguito:
• le due camere del serbatoio vengono riempite l’una di gas e l’altra di acqua
stabilendo lo stesso valore di pressione e quindi senza che siano applicate
delle forza sulle facce del pistone che resta in equilibrio;
• il provino viene fissato tra le due barre, quella collegata al pistone e quella
elastica fissa strumentata;
• attivando l’elettro-valvola rapida che tappava la camera riempita d’acqua
la si mette in comunicazione con l’esterno e la forza esercitata dalla
pressione del gas sulla faccia del pistone prevale. Il pistone comincia così
ad accelerare riducendo le dimensioni della camera colma di acqua e
provocando, simultaneamente, la fuoriuscita a velocità costante del liquido
attraverso l’orifizio calibrato e l’applicazione al provino di un carico con
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