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ENGLISH
31-12-2025-Technologies and Production Systems - Tensile Testing [EN]-[IT]
With this post, I would like to provide a brief introduction to the topic mentioned in the article.
(lesson/article code: EX_LS_20)
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Introduction to Tensile Testing
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The tensile test is a destructive mechanical test whose purpose is to determine the behavior of a material when subjected to a Tensile force increases until failure occurs. Essentially, the material's behavior is observed until it breaks.
The Reasons for Performing Tensile Testing
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Tensile testing is used to experimentally determine the main mechanical properties of materials, which are fundamental for both design and manufacturing technologies.
The following are the results that can be obtained from the tensile test:
- Modulus of elasticity E
- Yield strength
- Tensile strength
- Ductility (elongation and reduction in cross-section)
- Toughness and impact toughness
After the test, the elastic range can be distinguished from the plastic range.
Remember that in the elastic range, deformation is reversible, while in the plastic range, deformation is irreversible.
Performance of the nominal value curve
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The nominal stress–nominal strain curve (σ–ε) is constructed using:
- the initial area A₀
- the initial length L₀
The curve has a linear elastic section, yield, work hardening, necking, and fracture.
Performance of the nominal value curve Real
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The true stress–true strain curve (σ–ε) takes into account both the instantaneous cross-section A and the instantaneous length L.
The graph can be described as follows:
- the true stress is constantly increasing until failure
- there is no decrease after the maximum load
- it describes the true behavior of the material, dominated by work hardening
From the graph, we note something fundamental. In the true stress-strain diagram, the curve is constantly increasing until failure, as it takes into account the reduction in cross-section and correctly describes the work hardening of the material.
What is necking?
Necking is the phenomenon whereby, after reaching the maximum load, plastic deformation is localized in a restricted area of the specimen, causing a rapid reduction in cross-section.
Necking begins at the maximum of the nominal curve, causing the nominal stress to decrease, and does not affect the true stress, which continues to increase and occurs before final failure.
Conclusions
The tensile test is a fundamental mechanical test in manufacturing systems. It allows for the selection of the correct manufacturing process, prevents structural failure, and allows for the exploitation of the material's ductility.
The tensile test is extremely important for avoiding catastrophic design failures thanks to the scientific understanding of the strength of materials.
Historical Notes and Questions
The first experiments that we can consider scientific experiments regarding tensile stress appear to have originated with Leonardo da Vinci (15th century).
Did you know that Leonardo da Vinci studied the tensile strength of materials, recording experiments in which he measured the force required to break threads of different materials?
The first mechanical testing machines appeared in the mid- to late 19th century.
Did you know that in 1865 (circa), the Riehle Brothers of Philadelphia in the United States built one of the first practical tensile testing machines?
ITALIAN
31-12-2025-Tecnologie e sistemi produttivi- La prova di trazione [EN]-[IT]
Con questo post vorrei dare una breve istruzione a riguardo dell’argomento citato in oggetto
(codice lezione/articolo: EX_LS_20)
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Introduzione alla prova di trazione
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La prova di trazione è una prova meccanica distruttiva il cui fine è quello di determinare il comportamento di un materiale quando è sottoposto a una forza di trazione crescente fino ad arrivare alla rottura. Sostanzialmente si osserva il comportamento del materiale fino a quando non si rompe.
I motivi per cui si esegue la prova di trazione
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La prova di trazione si utilizza per determinare sperimentalmente le principali proprietà meccaniche dei materiali, fondamentali sia per la progettazione sia per le tecnologie di produzione.
Qui di seguito sono elencate le cose che si possono ricavare a seguito della prova di trazione:
- Modulo di elasticità E
- Resistenza allo snervamento
- Resistenza a trazione
- Duttilità (allungamento e riduzione di sezione)
- Tenacità e resilienza
Al termine della prova si può distinguere il campo elastico da quello plastico.
Ricordiamo che il campo elastico è la deformazione è reversibile, mentre nel campo plastico la deformazione è irreversibile
Andamento della curva dei valori nominali
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La curva tensione nominale – deformazione nominale (σ–ε) è costruita utilizzando:
- l’area iniziale A₀
- la lunghezza iniziale L₀
La curva presenta un tratto elastico lineare, lo snervamento, l’incrudimento e la strizione e la rottura
Andamento della curva dei valori reali
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La curva tensione reale – deformazione reale (σ–ε) tiene conto sia della sezione istantanea A che della lunghezza istantanea L.
L’andamento del grafico possiamo descriverlo come segue:
- la tensione reale è sempre crescente fino alla rottura
- non presenta il calo dopo il carico massimo
- descrive il vero comportamento del materiale, dominato dall’incrudimento
Dal grafico notiamo una cosa fondamentale. Nel diagramma tensione–deformazione reale la curva è sempre crescente fino alla rottura, poiché tiene conto della riduzione della sezione e descrive correttamente l’incrudimento del materiale
Che cosa è la strizione?
La strizione è il fenomeno per cui, dopo il raggiungimento del carico massimo, la deformazione plastica si localizza in una zona ristretta del provino, causando una riduzione rapida della sezione.
La strizione inizia al massimo della curva nominale, provoca la diminuzione della tensione nominale, non influisce sulla tensione reale, che continua a crescere e avviene prima della rottura finale
Conclusioni
La prova di trazione è una prova meccanica fondamentale nei sistemi produttivi. Essa consente di scegliere il processo produttivo corretto, evita cedimenti strutturali, e permette di sfruttare la duttilità del materiale.
La prova di trazione è estremamente importante per evitare cedimenti catastrofici progettuali grazie alla comprensione scientifica della resistenza dei materiali.
Cenni storici e domande
I primi esperimenti che possiamo ritenere esperimenti scientifici a riguardo della trazione sembrano provenire da Leonardo da Vinci (XV secolo).
Sapevate che Leonardo da Vinci studiò la resistenza dei materiali alla trazione, annotando esperimenti dove misurava la forza necessaria per rompere fili di materiali diversi?
Verso la metà/fine XIX secolo apparvero le prime macchine di prove meccaniche.
Sapevate che nel 1865 (circa), negli Stati Uniti, i Riehle Brothers di Philadelphia, realizzarono una delle prime macchine per prove di trazione pratiche?
THE END