Засоби експериментальних досліджень.

План лекції:

1. Загальна характеристика засобів.

2. Вимірювання переміщень.

2. Обробка результатів вимірювання деформацій.

4. Визначення деформацій.

5. Обробка результатів вимірювання.

6. Фізичні основи визначення напружень.

7. Визначення напружень за результатами тензометрії.

8. Поляризаційно оптичний метод

9. Рентгенографічний метод.

10. Метод магніто пружності.

11. Метод заснований на використанні п’єзорезистивного ефекту

12. Енергетичні методи визначення напружень

Переміщення і деформації. Загальна характеристика засобів.

Найпоширеніший вид вимірювань у випробуваннях будівельних конструкцій – це вимірювання переміщень і деформацій.

Переміщення –це відхилення точок конструкції від початкового положення у вибраній системі координат. Ці відхилення можуть бути у вигляді лінійних зміщень, або кутів повороту перерізів.

Дослідника може цікавити переміщення об’єкта в цілому ( переміщення центра його ваги ) , переміщення окремих його точок відносно центра ваги, або взаємне переміщення окремих точок відносно одна одної. В останньому випадку вимірюють не тільки переміщення точок, а й відстань між ними ( базу ).

Деформація – це зміна форми тіла в результаті переміщень його точок. Можна сказати, що деформація – це відносне переміщення точок тіла на заданій базі. В фізичному розумінні деформація що визива зміну міжатомних відстаней та перегрупувань блоків атомів, які вивчаються у фізиці твердого тіла.

В теорії пружності та теорії пластичності розглядається безперервне тіло, яке приймається за розрахункову модель реального тіла. Тоді деформація – результат зміни відносного положення точок безперервного тіла, зв’язаного з їх, переміщеннями. У твердих тілах частіш усього розглядаються деформації, що виникли від дії механічних зусиль та зміни температури. Повну деформацію визначають шість величин ( компонент ), які є функціями трьох незалежних координат точок тіла. Ці функції повинні задовольняти шість рівнянь нерозривності деформацій Сен - Венана.

Техніка вимірювання переміщень та деформацій буде розглядатися нижче.

Вимірювання переміщень.

Переміщення точки в просторі U визначається довжиною вектора переміщень, що з’єднує початкове та кінцеве положення точки. Для вимірювання переміщення достатньо виміряти його довжину відносно початкового положення точки.

Для вимірювання переміщень використовуються різні міри довжини: метри, рулетки, індикатори годинникового типу, прогиноміри, геодезичні прилади (далекоміри) та найбільш точні прилади - лазерні інтерферометри.

Більш точні дані про ці прилади приведено в Главі 3.

Вимірювання и обробка деформацій.

Під деформацією розуміють відносну зміну розмірів конструкцій, тобто деформація це похідна від переміщення по довжині . В техніці вимірюваннь деформацій вимірюють зміну довжини потім результат ділять на довжину конструкції .

Поскільки деформації завжди є малимим, то вимірювання проводиться з підвищеною точністю. Для цього використовують спеціальні прилади тензоментри. До механічних тензометрів належать відомі тензометри Гугенбергера, Аістова та інш. Можуть використовуватися індикатори годинникового типу.

Широкого розповсюдження досягла електрична тензометрія. Де використовуються дротяні , фольгові та напівпроводникові електротензометри.