Megalibbra per pollice quadrato (Mpsi)

La megalibbra per pollice quadrato è un’unità di pressione pari a un milione di libbre per pollice quadrato, ossia 6,895 gigapascal. Il suo simbolo è Mpsi. Nulla lavora a questa pressione; l’unità esiste unicamente per esprimere il modulo elastico, la grandezza che descrive quanto sia rigido un materiale e non quanto sia resistente.

Due cifre in essa sono mandate a memoria da ogni ingegnere meccanico americano. L’acciaio ha un modulo di Young di 29 milioni di libbre per pollice quadrato e l’alluminio di 10 milioni, e quel rapporto di circa tre a uno governa il comportamento di entrambi in qualsiasi struttura. Un pezzo d’acciaio e uno d’alluminio di forma identica e di identica resistenza non si deformeranno allo stesso modo, e la differenza è esattamente quel fattore.

Gli altri metalli comuni si dispongono attorno. Il titanio si colloca su circa 16,5 milioni di libbre per pollice quadrato, il rame su 17, il magnesio su 6,5, e la ghisa fra 12 e 20 secondo la qualità. Poiché il modulo cambia a stento con il trattamento termico o con la lega all’interno di una famiglia metallica, queste cifre sono assai più stabili di quelle di resistenza e ci si può fidare di esse fra qualità diverse.

È nei compositi che l’unità svolge il lavoro più interessante. La fibra di carbonio standard raggiunge circa 33 milioni di libbre per pollice quadrato lungo la fibra, le qualità ad alto modulo da 55 a 85, e la fibra di vetro solo circa 10, come l’alluminio. Poiché un laminato composito ha un modulo diverso in ogni direzione, chi progetta lavora con un insieme di valori e non con uno solo, e l’unità compare più volte su una stessa scheda tecnica.

Il suo equivalente metrico è il gigapascal, e la conversione è 6,895 gigapascal per megalibbra e pollice quadrato. L’acciaio a 29 milioni di libbre per pollice quadrato è 200 gigapascal, e l’alluminio a 10 milioni è 69, che sono anche le due cifre di rigidezza più citate nell’ingegneria metrica. Le due tradizioni descrivono esattamente gli stessi materiali.

Distinguere il modulo dalla resistenza conta qui più che altrove. Un acciaio con modulo di 29 milioni di libbre per pollice quadrato può snervare a 50 mila, una differenza di quasi seicento volte, e le due proprietà sono indipendenti: un trattamento termico può raddoppiare la resistenza di un acciaio lasciandone intatta la rigidezza.

Una megalibbra per pollice quadrato equivale a 1 000 000 di libbre per pollice quadrato, a circa 6,895 gigapascal, a circa 68 950 bar o a 1000 chilolibbre per pollice quadrato.

Tabella di conversione del Megalibbra per pollice quadrato