Визначення деформацій.

Відомо принаймні дев’ять визначень деформацій. При малих деформаціях шість з них дають приблизно одні й ті ж значення величин деформацій. При великих деформаціях значення значно розходяться.

Обробка результатів вимірювання деформацій.

Здебільшого деформації використовуються для визначення напружень на поверхні елементу конструкції або усередині його. Для вимірювань на поверхні тензодатчики наклеюються в напрямках, які цікавлять дослідника, для вимірювань деформацій усередині застосовуються спеціальні датчики, які отримали назву глибинних або телетензометрів.

В умовах плоского напруженого стану три компоненти напружень , , відрізняються від нуля, при чому напрямки головних напружень невідомі. Якщо осі x, y не співпадають з головними, то треба знайти кут між віссю x та головною віссю, тобто існують три невідомі величини, що характеризують напружений стан в заданій точці – це головні напруження , та кут нахилу головного напруження до лінії координат X, як показано на рисунку 1.1

Рис. 1.1 Головні осі 1 та 2 і три тензодатчики, орієнтовані вздовж осей координат X, Y та під кутом 45⁰ до осі X.

В таких конструкціях завжди передбачаються суттєві зміни або геометричних форм, або співвідношення розмірів конструктивних елементів, або використовуються нові матеріали та методи розрахунку. Дослідні конструкції випробовуються майже завжди до руйнування, завдяки чому вдається найбільш слабкі місця і внести в проект зміни, що усувають недоліки.

При випробуванні конструкцій в процесі експлуатації об’єктів чимале значення має вивчення діючих навантажень, особливо того, чи не виходять вони за межі нормативних значень. Треба брати до уваги також те, що навантаження від власної ваги ряду елементів, що діють на випробовуваний елемент, перестають бути навантаженнями завдяки сумісній роботі елементів. Так залізобетонні плити, що вкладені на балку, поліпшують її роботу і можуть суттєво підвищити її працездатність, якщо шви між плитами добре замонолічені бетоном. Завдяки цьому стиснута зона балки переміщується вище і плече внутрішньої пари збільшується.

Виходить так, що плити допомагають балці нести своє навантаження. Є багато прикладів таких запасів міцності в роботі конструкцій від сумісної роботи елементів будівель.

Загальні поняття визначення напружень в елементах будівельних конструкцій.

План лекції: Фізичні основи визначення напружень. Визначення напружень за результатами тензометрії. Поляризаційно – оптичний метод Рентгенографічний метод. Метод магніто пружності. Метод заснований на використанні п’єзорезистивного ефекту Енергетичні методи визначення напружень

Фізичні основи визначення напружень.

Механічне напруження традиційно трактується як міра внутрішніх сил, що виникають при деформації матеріалу. Уявлення про напружений стан складають за деформаціями тіла, які є результатом сумісної дії зовнішніх і внутрішніх сил опору матеріалу деформуванню. Такий підхід можливий лише для ідеально пружного тіла. Тіло пружнопластичне під дією постійного в часі навантаження продовжує з часом деформуватись, тобто в різні моменти часу постійним значенням напружень відповідають різні за величиною деформації. Поскільки зв’язок між напруженнями та деформаціями стає незначним, то оцінювати напруження за виміряними деформаціями стає неможливим.

Для подолання цих труднощів необхідно або навчитись із загальної величини деформації виділяти пружну частину, відкидаючи пластичні деформації, або розробляти й використовувати побічні методи прямого визначення напружень. Такі методи повинні забезпечувати виконання умови: при вимірюванні напружень в середовищі, що підлягає нелінійному реологічному закону деформування

величина I, що отримується в результаті вимірювання, повинна бути пропорційна напруженню

Такий підхід відрізняється від традиційного, коли маємо справу з пружними матеріалами, або в пружній області їх роботи, тоді напруження і деформації вважаютть зв’язаними лінійно законом Гука і закон (1) приймається до уваги.