Conversione da Megapascal a Chilolibbre per pollice quadrato

Informazioni sul Megapascal (MPa)

Il megapascal è un’unità di pressione pari a un milione di pascal, scritto MPa. Sono dieci bar, ed è esattamente un newton per millimetro quadrato. Quest’ultima identità è la ragione del predominio dell’unità in ingegneria: una tensione calcolata da una forza in newton e da un’area in millimetri quadrati esce in megapascal senza alcuna conversione.

La resistenza dei materiali si esprime in esso quasi senza eccezioni. Un acciaio da costruzione comune snerva a 355 megapascal, gli acciai legati ad alta resistenza oltre mille, le leghe di alluminio fra 200 e 500, e il calcestruzzo strutturale da 25 a 50 in compressione. Poiché sono proprio quelle cifre che un progettista confronta con una tensione calcolata, il megapascal è l’unità in cui si prescrive gran parte del mondo costruito.

I disegni strutturali scrivono spesso N/mm², e le due cose sono la stessa. Alcune norme nazionali preferiscono una forma e altre l’altra, ma una lamiera marcata 355 N/mm² e una marcata 355 MPa portano acciaio identico. Sapere che si tratta di una sola unità fa sparire ciò che sembra una discordanza fra disegni di paesi diversi.

Anche l’oleodinamica lavora a queste pressioni. Le macchine da cantiere funzionano a venti o trentacinque megapascal, le presse industriali più in alto, e il taglio a getto d’acqua raggiunge quattrocento, pressione alla quale un filo d’acqua di una frazione di millimetro taglia l’acciaio. Recipienti in pressione, condotte e stoccaggio di idrogeno si progettano e si collaudano tutti rispetto a cifre di questo intervallo.

Sopra il megapascal, il gigapascal subentra per la rigidezza anziché per la resistenza. Il modulo di Young dell’acciaio è circa 200 gigapascal, quello dell’alluminio 70 e quello del calcestruzzo 30, e quelle cifre descrivono quanto un materiale si deforma, non quando si rompe. Tenere la resistenza in megapascal e la rigidezza in gigapascal è una convenzione che rende le due facili da distinguere a colpo d’occhio.

Per convertire, un megapascal è dieci bar, 145 libbre per pollice quadrato e poco meno di dieci atmosfere. Quest’ultimo paragone merita di essere tenuto: una pressione di un megapascal è circa dieci volte quella che l’aria esterna esercita, il che colloca anche pressioni industriali modeste in una prospettiva umana utile.

Un megapascal equivale a 1 000 000 di pascal, a 10 bar, a 1 newton per millimetro quadrato o a circa 145 libbre per pollice quadrato.

Informazioni sul Chilolibbra per pollice quadrato (ksi)

La chilolibbra per pollice quadrato è un’unità di pressione pari a mille libbre per pollice quadrato, ossia 6,895 megapascal. Il suo simbolo è ksi. Non è un’unità di pressione d’uso comune ma un’unità di tensione, ed è così che l’ingegneria americana enuncia la resistenza dei materiali strutturali.

L’acciaio da costruzione vi si prescrive. La qualità a lungo nota come A36 snerva a 36 chilolibbre per pollice quadrato, e l’acciaio ad ali larghe che la sostituì come norma americana snerva a 50. Il tondino di qualità 60 snerva a 60, e i bulloni ad alta resistenza si valutano a 120 a trazione. Quei numeri sono il lessico del calcolo strutturale americano come 355 e 500 lo sono in Europa.

Il calcestruzzo usa la stessa scala verso il basso. Una miscela strutturale comune raggiunge quattro chilolibbre per pollice quadrato in compressione a ventotto giorni, le miscele ad alte prestazioni otto o più, e il valore prescritto compare sui disegni, nella formulazione e nel rapporto sul provino. Le leghe di alluminio stanno in mezzo, con una qualità trattata termicamente comune che snerva attorno a 35.

La meccanica della frattura estende l’unità in una direzione inconsueta. La tenacità a frattura si dà in chilolibbre per pollice quadrato per la radice quadrata di un pollice, un composto che sembra strano ma è dimensionalmente corretto, e descrive quanto grande possa essere una cricca che un materiale tolleri prima che si propaghi. L’equivalente metrico è il megapascal per la radice quadrata di un metro, e convertire fra i due richiede attenzione.

Il suo rapporto con il mondo metrico è semplice in linea di principio. Una chilolibbra per pollice quadrato è 6,895 megapascal, sicché un acciaio da cinquanta ksi snerva a 345 megapascal e un tondino da sessanta ksi a 414. Chi legge disegni di entrambe le tradizioni finisce per imparare quel fattore, perché i due sistemi chiamano gli stessi acciai con cifre diverse.

Il nome si legge talvolta male. Una chilolibbra è qui mille libbre di forza, non la chilolibbra di massa che nei trasporti si chiama a volte kip, e la pressione che essa nomina non ha nulla a che vedere con un peso dentro un recipiente. Leggere ksi come una tensione e non come un carico toglie la confusione.

Una chilolibbra per pollice quadrato equivale a 1000 libbre per pollice quadrato, a circa 6,895 megapascal, a circa 68,95 bar o a circa 68 atmosfere.