POLITECHNIKA POZNAC
SKA
Laboratorium wytrzymałości materiałów i konstrukcji
Semestr: Wydział: Kierunek: Grupa dziek.:
Skład grupy:
III FT ETI I
Zalesinska Martyna
Laskowski Szymon
Szubert Przemysław
Temat ćwiczenia:
Statyczne pomiary tensometryczne
Data wykonania ćwiczenia: Ocena:
12.11.2014
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
Orientacja tensometrów:
X.1 - obwodowy
X.2 - prostopadły do obwodowego
X.3 - pod kÄ…tem 45 o
5
4 12 6
7
11
1
8
9
2
10
3
3. Tablica z opracowanymi wynikami pomiarów:
Zmierzone przy p = 0,388
Dla p = 0,5 Mpa
Mpa
Punkt pomiarowy
à 1,2 Ãred doÅ›wiadczalne Ãred MES Ãred BÅ‚Ä…d wzglÄ™dny
µ [µm]
[Mpa] [Mpa] [Mpa] [Mpa] %
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
11.2 103 26,7 28,5 25,58 20,30 26%
11.3 88
12.1 41 9,93 8,6 11,08 23,90 54%
Obliczenia:
à =8,6
red
1
Ã2= Ã1
2
Ãred= Ã2 +Ã2-Ã1 Ã2
"
1 2
2
1
à = Ã2 + Ã1 -Ã1 1 Ã
red 1 1
( )
2 2
"
3
Ãred= Ã2
1
4
"
3
Ã2 = Ã2
red 1
4
4
Ã1= Ã2
red
3
"
à H"9,93
1
à Ã
red red,doÅ›
=
p0,388 MPa p0,5 MPa
à p0,5 MPa
red
à =
red,doÅ›
p0,388 MPa
przyjmujemy:
p0,388 MPa=0,388 MPa
p0,5 MPa=0,5 MPa
Błąd względny obliczamy ze wzoru
Ãred,MES-Ãred,doÅ›
Błąd względny = 100%
Ã
red,doÅ›
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.