POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Laboratorium wytrzymałości materiałów i konstrukcji

Skład grupy:

Zalesinska Martyna

Laskowski Szymon

Szubert Przemysław

Semestr:

III

Wydział:

FT

Kierunek:

ETI

Grupa dziek.:

I

Temat ćwiczenia:

Statyczne pomiary tensometryczne

Data wykonania ćwiczenia:

12.11.2014

Ocena:

1

W doświadczeniu badaliśmy naprężenia jakie powstają na skutek zmiany ciśnienia w zbiorniku

cienkościennym. Pomiaru dokonaliśmy za pomocą tensometrów rezystancyjnych foliowych.
Zastosowaliśmy również rozety tensometryczne dwuczujnikowe, i jedną trój-czujnikową. Przedmiotem
badań jest zamknięty zbiornik, którego powłoka jest cienkościenna. Taki warunek pozwala przyjąć, że
naprężenia mają na grubości ścianki stałe wartości oraz, że w ściance panuje płaski stan naprężenia.
Wszystkie dane uzyskaliśmy, dzięki programowi Catman Profesional a pomiaru dokonaliśmy z
częstotliwością próbkowania 5 Hz.

2.Rozmieszczenie punktów pomiarowych

1

2

3

4

5 6

10

9

8

7

12

Orientacja tensometrów:

X.1 - obwodowy

X.2 - prostopadły do obwodowego

X.3 - pod kątem 45

o

11

3. Tablica z opracowanymi wynikami pomiarów:

Punkt pomiarowy

Zmierzone przy p = 0,388

Mpa

Dla p = 0,5 Mpa

ε [µm]

σ 1,2

[Mpa]

σred

[Mpa]

doświadczalne σred

[Mpa]

MES σred

[Mpa]

Błąd względny

%

1.1

102

26,6

23,7

23,71

11,20

112%

1.2

53,5

18,9

2.1

226

53

46,1

46,12

57,40

-20%

2.2

30

22

3.1

77

17,7

15,5

15,52

23,20

33%

3.2

5,3

6,4

4.1

39,5

10,7

9,8

9,82

20,30

52%

4.2

26

8,6

5.1

44

13,7

14,8

14,74

30,50

52%

5.2

56

15,6

6.1

-8

5,3

20,9

20,96

27,90

25%

6.2

105

23,1

7.1

-122

29,1

25,2

37,86

44,50

15%

7.2

-24

-13,7

8.1

-45

-6,3

13,8

13,87

27,20

49%

8.2

56

9,6

9.1

56

22,2

31,1

31,14

50,10

38%

9.2

141

35,6

10.1

104

33,1

36,8

36,78

41,30

11%

10.2

145

39,6

11.1

77

24,3

28,5

25,58

20,30

26%

11.2

103

26,7

11.3

88

12.1

41

9,93

8,6

11,08

23,90

54%

Obliczenia:

σ

red

=

8,6

σ

2

=

1
2

σ

1

σ

red

=

√

σ

1

2

+σ

2

2

−

σ

1

σ

2

σ

red

=

√

σ

1

2

+

(

1
2

σ

1

)

2

−

σ

1

1
2

σ

1

σ

red

=

√

3
4

σ

1

2

σ

red

2

=

3
4

σ

1

2

σ

1

=

√

4
3

σ

red

2

σ

1

≈

9,93

σ

red

p

0,388 MPa

=

σ

red,doś

p

0,5 MPa

σ

red,doś

=

σ

red

p

0,5 MPa

p

0,388 MPa

przyjmujemy:

p

0,388 MPa

=

0,388 MPa

p

0,5 MPa

=

0,5 MPa

Błąd względny obliczamy ze wzoru

Błąd względny =

σ

red,MES

−

σ

red,doś

σ

red,doś

100%

4.Wnioski

Różnica w wynikach uzyskanych przy użyciu foliowych tensometrów rezystancyjnych i wyliczonych
metodą elementów skończonych bierze się stąd, iż Mes nie uwzględnia niedokładności kształtu. Zbiornik
rzeczywisty posiada niewielkie wgniecenia. Co więcej mes analizuje tylko sam zbiornik. Rzeczywista
konstrukcja składa się dodatkowo ze wsporników. Mes nie uwzględnia niejednorodności materiału. Mes też
nie uwzględnia spawów, które posiadają troszkę inny skład chemiczny niż reszta materiału zbiornika. W
spawach z racji tego że materiał ma tam inna strukturę naprężenia rozchodzą się troszkę inaczej niż w
pozostałej części zbiornika. Mes analizował tylko ćwiartkę zbiornika. Zakłada to idealną symetrię.
Rzeczywiste zbiorniki nie są aż tak idealnie wykonane jak zakłada to Mes. Dzięki obliczeniom Mes
dowiadujemy się gdzie warto w konstrukcji umieścić tensometry. I gdzie występują najbardziej krytyczne
miejsca w konstrukcji. Wyniki pomiarów naprężeń w zbiorniku cienkościennym przy użyciu tensorów
rezystancyjnych foliowych, znacznie się różnią od wyników metody elementów skończonych, błąd
względny oscyluje wokół 38,9%.

Niestety nie mamy możliwości obliczyć naprężeń w każdym punkcie w zbiorniku cienkościennym,

jest to spowodowane tym, iż nie w każdym miejscu można podłączyć tensometr, oraz nie ma możliwości
technicznych, do zbadania naprężeń wewnątrz zbiornika cienkościennego.