Fatica

Fatica Condizione provocata nei materiali da costruzione (metalli, legno, materie plastiche ecc.) da sollecitazioni meccaniche e termiche ripetute che portano al deterioramento o alla rottura. L'attitudine a sopportare questi sforzi si chiama resistenza alla fatica: in un acciaio ordinario, ad esempio, rappresenta il 50% circa della resistenza massima e il 75% di quella elastica, ma può essere considerevolmente inferiore, in particolare per gli acciai trattati a caldo. La capacità a resistere è superiore in condizioni di carico costante e inferiore quando le sollecitazioni sono applicate in modo periodico o non uniforme. Una trave di acciaio con resistenza elastica pari a circa 450.000 N può sopportare una sollecitazione continua di circa 410.000 N per secoli senza cedimenti misurabili; l'azione di una forza di circa 360.000 N non continua, invece, causerebbe probabilmente un cedimento da fatica dopo pochi milioni di applicazioni. La resistenza alla fatica non è importante nell'ingegneria civile, in quanto le sollecitazioni in quell'ambito sono generalmente continue, ma lo è moltissimo in alcune applicazioni di ingegneria meccanica: in un motore che ruota a 3000 giri al minuto, ad esempio, nel quale qualsiasi sollecitazione viene applicata milioni di volte in poche ore di funzionamento. I cedimenti da fatica sono i predominanti tra quelli strutturali nei dispositivi ciclici (quali i motori); gli ingegneri devono tener conto, nei loro calcoli, della resistenza a questo tipo di sforzi.

Il problema della fatica dei metalli ha assunto grande importanza nell'industria aeronautica a partire dalla fine della seconda guerra mondiale (vedi Aviazione civile). L'aumento delle sollecitazioni dovute ai voli ad alta velocità, con carichi pesanti e ad altitudini elevate, genera problemi soprattutto nel progetto di ali e motori; il cedimento inizia generalmente dal punto nel quale si concentra la sollecitazione e si sviluppa lungo i piani cristallini del metallo. Vedi anche Scienza e tecnologia dei materiali; Metallografia.