Azione esterna: differenze tra le versioni

In [[ingegneria]] con il termine '''azioni esterne''', indicate anche come '''sollecitazioni''', si intendono le azioni, dovute a un qualsiasi evento esterno, checapaci modificanoinsieme loalle stato[[reazioni vincolari]] di unportare una [[tensione interna|sollecitazione]] dentro al sistema.

Limitandosi a un campo puramente [[fisica|fisico]] le sollecitazioni sono azioni esterne o [[forza|forze]] di varia natura ed origine che, agendo su un solido o una struttura, ne modificano lo stato tensionale o [[tensione interna|stress]] interno provocandone una [[deformazione]] eventualmente fino ad un limite massimo detto [[carico di rottura]], al di sopra del quale il sistema rompe la sua condizione iniziale di [[Equilibrio dinamico|equilibrio]] passando velocemente ad un nuovo stato di equilibrio statico o dinamico. Le sollecitazioniazioni su una [[struttura resistente|struttura]] generica, con vincoli generici, possono essere di natura diversa:

*SollecitazioniAzioni meccaniche.

*SollecitazioniAzioni termiche.

La previsione delle sollecitazioniazioni cui sarà sottoposta una struttura è un momento fondamentale nella [[progettazione]] della stessa, in quanto determina il [[dimensionamento]] geometrico e la scelta dei materiali, allo scopo di soddisfare i tradizionali requisiti di [[robustezza strutturale|robustezza]] e [[rigidezza]] in presenza del [[carico strutturale|carico]].

In generale in ogni sistema si parla di sollecitazioni come didelle azioni esterne che modificano uno stato iniziale di equilibrio per arrivare a un nuovo stato di equilibrio o uno stato di non equilibrio.

==SollecitazioniAzioni meccaniche==

Le sollecitazioniazioni meccaniche sono le [[forza|forze]] generalizzate che agiscono sulla struttura, ovvero forze e [[momento meccanico|momenti]], concentrati o distribuiti. Nel caso statico, ovvero immaginando che la struttura venga caricata in maniera quasi statica dallo stato iniziale allo stato finale, si viene a creare un equilibrio statico, con le reazioni vincolari che equilibrano le forze sulla struttura. La struttura stessa si deformerà e in essa insorgeranno sforzi in risposta al carico esterno. Come affermò [[Robert Hooke]] ''Ut tensio sic vis''.

Un problema comune alla scienza delle costruzioni è quello del cilindro di Saint Venantm che è una modellizzazione di una [[trave]]. Le sollecitazioniazioni meccaniche che agiscono sulla trave ai suoi estremi sono classificate come:

In caso di sollecitazioni con forzeazioni variabili nel tempo (non stazionarietà) si possono generare vibrazioni e arrivare al fenomeno della [[Risonanza (fisica)|risonanza]] meccanica. Nel studiare la risposta del sistema alle sollecitazioniazioni meccaniche non stazionarie bisogna tenere conto delle forze di [[inerzia]] della struttura, e risolvere così il problema dell'equilibrio dinamico che si viene a creare.

Per quanto riguarda la meccanica dei corpi si studiano anche sollecitazioniazioni di tipo impulsivo, cioè urti tra corpi, di tipo elastico o anelastico.

==SollecitazioniAzioni termiche==

Un carico termico determina variazioni geometriche secondo la legge <math>\epsilon=\alpha\delta{T}</math>. Queste deformazioni in generale determinano l'insorgenza di sforzi. Ad esempio una trave di materiale omogeneo isotropo incastrata ai lati, sottoposta a un aumento di temperatura, uniforme nello spazio, sarà sottoposta a uno stato di sforzo che compensi la deformazione che ci sarebbe se questa fosse libera. La stessa trave, libera a un estremo, in risposta alla stessa sollecitazione, si allungherebbetenderebbe (deformerebbe) senza che insorgano sforzi. Di contro prendendo una piastra libera di materiale isotropo sottoposta a un campo termico omogeneo questa si deformerà in maniera uniforme, senza che insorgano sforzi. La stessa piastra in un campo in cui esistano gradienti di temperatura si deformerà in maniera non uniforme, con l'insorgenza di sforzi nella piastra stessa. Anche una piastra di materiale non isotropo sottoposta a un campo termico uniforme reagirà deformandosi in maniera non uniforme, per la presenza di diversi coefficienti di dilatazione nelle varie direzioni, con la presenza di sforzi.

* [[Tensione interna|Sollecitazione]]