Estensimetria

Cos’è l’estensimetria?

L’estensimetria è la disciplina che si occupa dello studio e della misura delle deformazioni a cui un corpo è soggetto. Mediante gli estensimetri si misura infatti la deformazione media nell’intorno di un punto in una direzione assegnata. Da queste deformazioni, tramite opportuni calcoli è possibile poi calcolare le sollecitazioni del componente in prova.

Estensimetria mediante estensimetri elettrici a resistenza

Il metodo pi` usato per la misura delle deformazioni è quello degli estensimetri elettrici a resistenza. Tali sensori si basano sulla misura della variazione di resistenza subita da un conduttore sottoposto a deformazione, sfruttando la legge di Ohm per la quale la resistenza elettrica di un filo aumenta all’aumentare della lunghezza ed alla riduzione della sezione. Di solito la variazione di resistenza dell'ER viene misurata mediante il ponte di Wheatstone a deviazione:

La relazione tra resistenza elettrica e deformazione nell’estensimetria

L’estensimetria, come appena detto, è dunque un metodo che permette di ricavare le sollecitazioni a cui un componente di qualunque materiale è soggetto partendo dalle deformazioni misurate.
La deformazione media è determinata attraverso la misura della variazione di resistenza elettrica subita dalla griglia dell'estensimetro installato sul componente da analizzare mediante la relazione:

ε=1/K — -R/R0

dove K è il fattore di taratura dell’estensimetro ed R ed R0 sono rispettivamente la resistenza finale ed iniziale dell’estensimetro installato. Una volta ottenuto il valore di deformazione è possibile ricavare la tensione in base alle relazioni costitutive dei materiali.

Applicazioni pratiche dell'estensimetria

L’estensimetria è una tecnica che trova
largo impiego in molti campi tra i quali:
- Analisi sperimentale delle tensioni
- Analisi delle tensioni residue
- Misura della coppia torcente e delle vibrazioni torsionali
- Analisi modale sperimentale
- Analisi dinamica delle sollecitazioni
- Cicli indicati su compressori alternativi ad alta pressione
- Recipienti in pressione

Campi di impiego dell'estensimetria

L’estensimetria mediante estensimetri elettrici a resistenza è un metodo per punti adatto alla misura di deformazioni elastiche e plastiche su qualsiasi materiale; è solo richiesta una preparazione della superficie in corrispondenza della zona dove viene installato l'estensimetro.
Il metodo si presta alla misura di deformazioni anche alle basse ed alte temperature ed in ambiente ostile