WYTRZY~2 DOC


LABOLATORIUM

z Wytrzymaoci Materiaów

Pays Grzegorz

Grupa:

32

Data: 14.11.00

Temat: Tensometria oporowa.

Nr wiczenia:

2

Ocena:

1.Wstp teoretyczny

Kada konstrukcja po obcieniu zmienia swoje ksztaty - czyli deformuje si. Obiekt, który pozwala opisa deformacj i odwzorowa nieskoczenie mae otoczenie punktu przed i po deformacji nazywamy tensorem odksztacenia ij /i,j = 1,2,3/. Dla bardzo maych odksztace sens obiektu tensorowego mona wyznaczy z nastpujcego wzoru:

0x01 graphic

gdzie:

dso - modu nieskoczenie maego wektora dso z otoczenia nie zdeformowanego (wektor dso jest wspóliniowy z wektorem n o wspórzdnych nk ,k = 1,2,3}.

ds - modu wektora ds, który to wektor odwzorowuje si w wektor dso po zdeformowaniu otoczenia.

Wielko  mona mierzy w pewnym przyblieniu za pomoc tensometrów. Przyblienie to wynika std, e nie mona zbudowa tensometru o nieskoczenie maej dugoci, wielkoci. Dugo tensometru jest zawsze skoczona i nazywa si baz tensometru. Jeli baza tensometru ma dugo so, to mierzona warto  bdzie uredniana na tej dugoci i wyniesie:

0x01 graphic

W przypadku, gdy na so wystpi jednorodny stan odksztacenia bdzie ona równa wartoci w nieskoczenie maym otoczeniu punktu (tzn. równa ).

Zespó tensometrów mierzcych wyduenia waciwe typu  równoczenie w kilku kierunkach tego samego otoczenia punktu tworzy tzw. rozet tensometryczn. Zastosowanie rozet umoliwia mierzenie wartoci  w kilku dowolnie wybranych kierunkach otoczenia n i otrzymanie wszystkich interesujcych nas wspórzdnych ij wyznaczanych ze wzoru:

0x01 graphic

Ze wzgldu na sposób w jaki dokonujemy pomiarów, tensometry dzielimy na dwie grupy: elektryczne i mechaniczne. W pierwszej grupie wyróniamy tensometry: rezystancyjne, indukcyjne, pojemnociowe, elektrodynamiczne i piezoelektryczne. W drugiej grupie natomiast tensometry: mechaniczne, optyczno - mechaniczne i strunowe. O zastosowaniu odpowiedniego tensometru decyduj warunki i wymagania pomiaru zwizane z materiaem, ksztatem elementu konstrukcyjnego, rodzajem obcienia, temperatur itd. Najszerzej stosowane s tensometry oporowe i przy ich uyciu wykonywana jest wikszo pomiarów laboratoryjnych i uytkowych.

Metoda tensometrii oporowej opiera si na wasnoci fizycznej drutu metalowego, polegajcej na zmianie jego oporu elektrycznego wraz z zmian dugoci odcinka pomiarowego. Jest to najczciej stosowana metoda pomiaru odksztace. Do najwaniejszych jej zalet nale: wyznaczanie stanu odksztacenia, a nastpnie naprenia w wybranych punktach konstrukcji, przy obcieniach statycznych jak i dynamicznych; pomiary odksztace w wysokich i niskich temperaturach; pomiary stanu odksztacenia zwizanego z polem napre wasnych; badania zmczeniowe; okrelanie wasnoci mechanicznych metali.

Opór elektryczny tensometru wyraa si zalenoci:

0x01 graphic

gdzie: , l, S oznaczaj odpowiednio: opór waciwy, dugo czynn oraz pole przekroju poprzecznego drutu uytego na wykonanie czujnika.

Zwizek midzy wzgldnym przyrostem oporu a odksztaceniem, stanowicy podstawow zaleno tensometrii oporowej ma posta:

0x01 graphic

wielko k jest wspóczynnikiem czuoci odksztaceniowej tensometru (staa tensometru) i zaley od rodzaju materiau z jakiego wykonany jest drut oporowy.

Tensometry oporowe w porównaniu z innymi rodzajami tensometrów wyróniaj si nastpujcymi zaletami:

- maj du czuo, co pozwala mierzy bardzo mae odksztacenia;

- wyróniaj si du dokadnoci pomiarów (moliwo stosowania w ukadach pomiarowych wzmacniaczy);

- maj niewielkie wymiary i ma mas;

- s niewraliwe na drgania i wstrzsy, mog pracowa w wysokich temperaturach i cinieniach;

- dziki stosowaniu odpowiednich ukadów pomiarowych informacje o odksztaceniu mona rejestrowa np,: na tamie magnetycznej czy w pamici maszyny cyfrowej;

- zapewniaj atwo sterowania procesów obciania i odciania;

- ich obsuga jest atwa i bezpieczna;

- tensometry mona umieszcza na powierzchniach zakrzywionych;

Wadami tensometrów oporowych s:

- do kopotliwy i zoony charakter czynnoci zwizany z naklejaniem tensometru na badany element;

- przydatno tylko do jednorazowego naklejenia (przy zdejmowaniu prawie zawsze ulegaj uszkodzeniu);

- wraliwo na temperatur i wilgo;

- potrzeb kilkukrotnego wstpnego obciania i odciania ze wzgldu na do wyrane wystpowanie histerezy w pierwszych pomiarach po naklejeniu;

W ukadach pomiarowych stosowanych w tensometrii oporowej mona wyróni cztery podstawowe elementy: cz zasilajc (generator lub ródo prdu), mostek tensometryczny wraz tensometrem pomiarowym; wzmacniacz, urzdzenie rejestrujce zmiany mierzonej wielkoci.

2.Wyniki pomiarów

  1. Wyniki pomiarów i obliczenia w ukadzie trzech tensometrów poczonych w rozet prostoktn:

x2

1 2

2

3 x1

Kty przyjte do oblicze :

1)0° 2) 45° 3) 90°

Nr tensometra

Wskazanie

1

-0,00005

2

0,00004

3

0,00013

Obcienie: 2kg

-5.00

0.00

0.00

eG=

0.00

13.0

0.00

*10-6

0.00

0.00

-3.43

Odksztacenie w ukadzie wspórzdnych {x1,x2}: Odksztacenie w ukadzie wspórzdnych gównych:

-5.00

-0.00

0.00

e=

-0.00

13.0

0.00

*10-6

0.00

0.00

-3.43

-0.25

0.00

0.00

sG=

0.00

2.65

0.00

[MPa]

0.00

0.00

0.00

-0.25

0.00

0.00

s =

-0.00

2.65

0.00

[MPa]

0.00

0.00

0.00

Naprenie w ukadzie wspórzdnych {x1,x2}: Naprenie w ukadzie wspórzdnych gównych:

  1. Wyniki pomiarów i obliczenia w ukadzie trzech tensometrów poczonych w rozet typu ,,delta”:

x2

2

3

1

Kty przyjte do oblicze :

Nr tensometra

Wskazanie

1

0.00001

2

0.00013

3

0.00001

1)0° 2) 90° 3) -30°

-40

5.88

0.00

e=

5.88

140

0.00

*10-6

0.00

0.00

0.00

-40.19

0.00

0.00

eG=

0.00

140.19

0.00

*10-6

0.00

0.00

0.00

Odksztacenie w ukadzie wspórzdnych {x1,x2}: Odksztacenie w ukadzie wspórzdnych gównych:


Naprenie w ukadzie wspórzdnych {x1,x2}:

0.041

0.959

0.00

s =

0.959

29.41

0.00

[MPa]

0.00

0.00

0.00

Wnioski:

Metoda przez nas stosowana pozwala na okrelanie odksztacenia przy znikomym obcieniu badanej konstrukcji. W metodzie tej wane jest miejsce naklejenia tensometrów i dlatego do bada wybiera si te punkty konstrukcji, w których wystpuje jak najwicej napre. Miejsca takie wystpuj przewanie w okolicach naci, zmian ksztatu lub wymiaru. Podczas pomiarów tensometry uoone w rozety zostay umieszczone w okolicy otworów w pycie, poniewa miejsca te charakteryzoway si spitrzeniami napre. Miejsce naklejenia tensometrów nie byo jednak miejscem najbardziej wysilonym. Porównujc wyniki uzyskane w dowiadczeniu z wynikami uzyskanymi na drodze teoretycznych oblicze zauwaa si rónice pomidzy nimi spowodowane m.in. bdami pomiarowymi. Bdy w pomiarach wynikaj z niedokadnie wybranego miejsca przyklejenia tensometrów oraz sposobu ich naklejania, tzn. moliwoci niezbyt dokadnego okrelenia któw w rozetach Niecisoci mogy wystpowa take z powodu niedokadnoci w wyskalowaniu przyrzdu mierzcego opór elektryczny tensometrów.








Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
KON, P YWANIE WYTRZYM DOC
WYTRZY~222 DOC
WYTRZY~1 DOC
Ćwiczymy wytrzymałość biegową w grach i zabawach lekoatlety doc
Jak Wytrzymać z Mężczyzną doc
Badanie wytrzymałościowe sprzętu pożarniczego konspekt DOC
Wytrzymałość ćwiczenie 5 DOC
wytrzymka teoria do ćwiczeń DOC
Wytrzymka sciaga DOC
Wytrzymka ściskanie DOC
Wytrzymka skręcanie DOC
Ćwiczymy wytrzymałość biegową podczas gier i zabaw lekkoatle doc
Szybkość, skoczność, wytrzymałość trening ogólnorozwojowy doc
Wielka płyta wytrzyma jeszcze wiele lat doc
Kształtujemy wytrzyamłość przygotowujemy się do biegu na 2 doc
Wytrzymka rozciÄ…ganie DOC
Wytrzymałość jako cecha sprawności fizycznej człowieka doc

więcej podobnych podstron