Wyznaczanie naprężeń w płaskownikach stalowych za pomocą tensometrów wężykowych, Publikacje z Fizyka

Pobierz Wyznaczanie naprężeń w płaskownikach stalowych za pomocą tensometrów wężykowych i więcej Publikacje w PDF z Fizyka tylko na Docsity! 1. Wstęp Celem doświadczenia było wyznaczenie naprężenia  w oznaczonych miejscach na płaskownikach wykonanych ze stali za pomocą tensometrów wężykowych. Tensometr jest to czujnik służący do pomiaru naprężenia. Najczęściej stosowane są tensometry oporowe, które zmieniają swoją rezystancje wraz ze zmianą wymiarów. Do wykonania doświadczenia wykorzystaliśmy mostek Wheatstone’a, który jest elektrycznym układem pomiarowym przeznaczonym do pomiaru rezystancji z przedziału 1 Ω do ok. 10 MΩ. Układ ten pozwala na wyznaczenie wartości rezystancji Rx przy pomocy trzech „wewnętrznych” rezystancji mostka. Korzystamy z prawa sprężystości Hooke’a, które określa zależność odkształceń od naprężenia. Odkształcenie ciała pod wpływem działającej na nie siły jest proporcjonalne do tej siły. Występuje tutaj współczynnik sprężystości, który jest zależnością naprężenia wywołanego przez przyłożone siły, a odkształceniem. Prawo to jest ściśle związane z modułem Younga, czyli wielkością określającą sprężystość materiału przy rozciąganiu i ściskaniu. Jest to zależność odkształcenia liniowego  materiału od naprężenia , jakie w nim występuje – w zakresie odkształceń sprężystych. 2. Wyniki pomiarów Zależność naprężenia od długości ramienia obciążenia.  k = 2,15  L = 100 cm  E = 210 GPa  R0 = 100 Ω  R5 = 0,20 Ω  x0 = 40 cm L. p. Długość ramienia r [m] Położenie styku 𝑥𝑖 [cm] Δ𝑥𝑖= 𝑥𝑖 − 𝑥0 [cm] Naprężenie 𝜎=𝐶∙Δ𝑥 [MPa] 1. Obciążenie własne belki 45 5 19,50 2. 0,8 52 12 46,80 3. 0,7 51 11 42,90 4. 0,6 50,5 10,5 40,95 5. 0,5 49,5 9,5 37,05 6. 0,4 48,5 8,5 33,15 7. 0,3 48 8 31,20 8. 0,2 47 7 27,30  C=2E k ⋅ R5 (R0+ 12 R5)L = 2⋅210GPa 2,15 ⋅ 0,20Ω (100Ω+ 1 2 ⋅0,20Ω)⋅100 cm ≈ 0,0039 GPa cm = 3,90MPa cm