Laboratorium mechaniki doświadczalnej
Data: 19.03.97	Ćwiczenie 4 Temat: Pomiar odkształceń i naprężeń metodą tensometrii oporowej.	Grupa: 23M a
Wykonał: Rek Marcin		Zaliczenie:

CEL ĆWICZENIA:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z techniką pomiarów odkształceń przy pomocy tensometrów, wyznaczenie momentów gnących i sił poprzecznych w belce trójpunktowo zginanej oraz porównanie ich z wartościami wyznaczonymi ze wzorów wynikających z teorii sprężystości.

OPIS ĆWICZENIA:

Do próby użyto belki ze stali o przekroju prostokątnym na której naklejono dwie pary tensometrów połączonych w układ półmostka. Tensometr użyty do badań posiadał stałą K=2,11. Sygnałem sterującym była siła, ze względów praktycznych, aby nie przekroczyć zakresu sprężystego. Kalibrację tensometru przeprowadza się w ten sposób, że podaje się pierwszy punkt w momencie gdy belka jest odciążona, drugi po przyłożeniu obciążenia. Obciążenia jednak nadawane jest nie przez rzeczywistą siłę, lecz przez symulację elektroniczną.

Bieg sygnału sterującego jest pokazany na rysunku powyżej. Układ sterujący przekazuje siłę na belkę powodując jej ugięcie. Jednocześnie jest rejestrowane przemieszczenie trawers, a ewentualne korekty są regulowane w pętli sprzężenia. Wysyłane sygnały są jednocześnie przekazywane do karty analogowo-cyfrowej a następnie do komputera klasy PC. Jednocześnie w układzie znajduje się mostek tensometryczny, z którego sygnały są przekazywane na kartę AC i następnie do PC.

Pole współrzędnej odkształcenia ε₁₁ belki, taka jak w ćwiczeniu ( obciążona tylko momentem gnącym), jest opisane równaniem:

W przypadku naszej belki możemy z dostatecznym przybliżeniem założyć jednowymiarowy stan naprężenia rozciągania lub ściskania w kierunku x₁, który jest kierunkiem głównym (ε₁=ε₁₁). Jeśli wzdłuż niego zostanie naklejony tensometr to mając z pomiaru odkształcenia ε₁₁, możemy obliczyć moment gnący:

ZAKRES WYPADKOWEJ SIŁ:

WNIOSKI:

Z przedostatniego wykresu wynika, że błędy popełniane przy mierzeniu odkształcenia metodą tensometrii oporowej są niewielkie. Jednak trzeba pamiętać, że metoda ta może być stosowana tylko do mierzenia odkształceń w płaskim stanie odkształceń. Z wykresu tego widać również, że wraz ze wzrostem siły błąd również się zwiększa. Tensometria jest metodą dość dokładną lecz drogą, między innymi dlatego, że tensometr może być przyklejony tylko jeden raz ( próba odklejenia powoduje zniszczenie). Błędy pomiarowe w tensometrii są zależne od bazy tensometru, im baza jest większa tym wyniki są bardziej niedokładne. Przyczyną tego jest fakt, że tensometr uśrednia mierzone wielkości na długości bazy pomiarowej. Również błędny dobór kleju za pomocą którego umocujemy tensometr powoduje zakłamanie wyników, gdyż nie przenosi odkształceń dość dobrze. Aby zapobiec wpływowi warunków atmosferycznych takich jak temperatura i wilgotność stosuje się tensometry kompensacyjne.

---