и деформаций с использованием тензорезисторов

 

     Применение тензорезисторов – датчиков омического сопротивления основано на изменении электрического сопротивления в результате изменения длины, поперечного сечения и удельного электросопротивления материалов под действием механической нагрузки (растяжения или сжатия). Тензорезисторы представляют собой несколько петель тонкой проволоки или фольги (рис.П 6-1), приклеенных к изолирующей основе – бумаге или пленке.

    

 

Тензорезисторы приклеивают к поверхности исследуемого объекта, в результате чего они испытывают те же деформации растяжения или сжатия, что и объект. Длина тензорезисторов , называемая базой, находится в пределах 2,5-20 мм. Так как изменение сопротивления тензорезисторов под действием нагрузки составляет менее 1%, то для измерения таких малых величин применяют высокочувствительные приборы и специальные – мостовые схемы измерения. В качестве примера на рис.П6-2 показан одинарный мост Уитстона, состоящий из двух активных Rа и двух компенсационных Rк тензорезисторов, источника постоянного тока и измерительного прибора G. Активные тензорезисторы наклеивают на исследуемый объект, а компенсационные – на пластины из того же материала, что и объект. В процессе нагружения объекта пластины с компенсационными тензорезисторами должны находиться в свободном состоянии поблизости от объекта в одинаковых с ним температурных условиях.

Одно из компенсационных сопротивлений должно быть переменным. Оно служит для выравнивания сопротивлений всех плеч моста перед нагружением объекта. При этом ток в измерительной диагонали “ab” отсутствует. В процессе нагружения и деформирования объекта сопротивление активных тензорезисторов изменяется и появляющийся в диагонали “ab” ток измеряется прибором G. Соответствие между измеряемым током и деформациями объекта устанавливают с помощью специальной операции – тарировки тензорезисторов.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Металлы. Методы испытаний на растяжение. ГОСТ 1497-84 (Ст. СЭВ 471-77), Москва, Изд. стандартов, 1986, 64 с.

2. Метод испытания на сжатие. ГОСТ 25.503-80, Москва, Изд. стандартов, 1981, 55 с.

3. Металлы. Методы испытаний на кручение.ГОСТ 3565-80, Москва, Изд. стандартов, 1980, 14с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Предисловие………………………………………………………………...	3
Лабораторная работа №1.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ РАСТЯЖЕНИЯ И СЖАТИЯ МАТЕРИАЛОВ…………………………...	4
Опыт №1. Испытание материалов на растяжение……………………….	5
Опыт №2. Испытание материалов на сжатие…………………………….	12
Опыт №3. Определение модуля упругости и условного предела упругости ………………………………………………………………………...	17
Опыт №4. Экспериментальное изучение наклепа материала…………...	22
Лабораторная работа №2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ДЕФОРМАЦИИ КРУЧЕНИЯ……………………………………………...	26
Опыт №1.Экспериментальное изучение процессов деформации и разрушения стержней при кручении………………………………………….	26
Опыт №2. Экспериментальное определение напряжений и деформаций на поверхности тонкостенного вала………………………………….	31
Опыт №3. Определение модуля упругости при сдвиге………………….	37
Лабораторная работа №3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ИЗГИБА БАЛКИ …...………………………………………………………	41
Опыт №1. Экспериментальное определение нормальных и касательных напряжений при изгибе……………………………………………….	41
Опыт №2. Экспериментальное определение прогибов и углов поворота поперечных сечений балки при изгибе……………………………….	47
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Построение диаграммы истинных напряжений и деформаций…………………………………………………………………	53
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Определение усилия Рпц, соответствующего пределу пропорциональности……………………………………………………	54
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Определение усилия Р0,2, соответствующего условному пределу текучести s0,2…………………………………………	55
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Пример пересчета конечной расчетной длины образца lк……………………………………………………………………….	56
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Порядок пользования тензометром Мартенса……...	57
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Тензометрический метод исследования напряжений и деформаций с использованием тензорезисторов …………………	58
ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………………...	59
ОГЛАВЛЕНИЕ……………………………………………………………..	60