Способ определения напряжений на заданной площадке с учетом поперечной тензочувствительности тензорезисторов Советский патент 1991 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к технике измерения деформаций и напряжений (тензометрии) и предназначено к использованию при экспериментальных исследованиях прочности различных видов машин и инженерных сооружений.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет учета влияния поперечной тензочувствительности тензорезисторов

Как известно, относительное удлинение по заданному направлению на поверхности объекта определяется формулой

Ј, FfcCOS V + e /sin f +f vsm(P coscfi (1 )

где F, и е„ - относительные деформации по

осям X и У,

e,v - деформация сдвига, ср, - угол между осью тензорезисгора и осью А.

Сигнал тензорезистора пропорционален относительному приращению его сопротивления

J±R

которое с учетом поперечной

тензочувствительности может быть написано i ак:

R

Т

St- ,-l-Sn 1nf-,1, S(F,-r-.SF,,, i,

Jinn

1Г

то же, что и -у, -.(3)

л

iде S - тензочувствительность (продольная) : е, - относительное удлинение по оси

тензорезистора;

S w,i - поперечная тензочувствительность. е„, - относительное удлинение по направлению, перпендикулярному оси тен зорезистора

Сумму е, + 5р„1 можно рассматривать как некоторое эффективное удлинение

F,i, e, + Sem. (4)

С другой стороны именно t-.Ф и опреде

ляют при обработке резулыатов измерений

.-$Ј)- .. Л,,,

(5)

OS

оо о оо о tc

Выражая но формуле (I) и tm по той /HI форму ю, но при значении фт,м, - (|1-f-90- (так как tm - удлинение по направлению перпендикулярному к оси тензо- резистора) и подставляя эти выражения в (4), потучим

I ,, + --Ssin )-|-t,/(birrq:1-|-ScosJ(f,

,,;( 1 SKlTKj COM),.(6)

Деформации i-,. е„ и (гД1/ связаны с напряжениями а,, гт„ и тгц законом Гука

п, и Г--рП,

(7)

-

U i,

б

ups 1 не IKK тннные

flpeui IB яя (7) в (Ь). ПОЛУЧИМ

« , -Ј((1 - fiS)cos- ч:, -(ц-5)sm2(f,aI-|-р. i - u S МП ( - i u -Sk os j

-- I - 5 sini) (.PMJ т,(8

Ь

Паи к м вешний ff,(( „ при которой коэффициент н (S) при т„ обращается в ноль, i e покаишин ten fopeuiLTOpa не мвисят a, i, in чего -tariHincM по (8)

0

5

G

+SL.

- Ф)-г- z-r ill; 2( 5,i I-jiS)

Предлагаемый способ позволяет ofipcne чить учет влияния тензочу вс г витальности, что повышает точность результатов эксне римента, и сократить на 1 3 число потреб ных тензорезисторов, соединительных к налов и проводов измерительной аппарату ры, что уменьшает затраты на и-нотовление и монтаж тензорезисторов и соединительных проводов, изготовление и эксплуата цию измерительной апиа;)атуры, что сокращает трудозатраты на подготовку и прове ение испытаний и па обработку данных эксперимента

Формула изобретения

Способ определения напряжений на заданной площадке с учетом поперечной тензочувствителыюсти тензорезисторов, заключающийся в наклеивании тензорезисторов на обьекте, нагружении обьекта из мерении деформации с помощью тензоре зисторов и расчете напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения точ ности измерений за счет учета влияния поперечной гензочувствительности тензорезисторов, используют два тензоре истора,

которые при наклеивании ориентируют под млами

их на обьекте

4f, arctgVf

Изобретение относится к технике ш- мерення деформаций и напряжений и предназначено к использованию при экспериментальных исследованиях прочности различных видов машин и инежерныч сооружений. Целью изобретения является повышение точности измерений г счет чета влияния поперечной тензочувствительнос- ти тензорезисторов Способ определения напряжений заключается в ориентации дву ч гешорезисторов на обьекте под углами, учитывающими поперечную тензочувствн- гельность тензорезисторов

1 us

i9i

t h 1 UI J Ч 1 (J KO|)HH vpaBHlHUH (9)

акпм пбра -ом, наклеивая

(| x И (f

(10)

два геншреикгорп по i i ими i|x и (|Д стедующими in фopмs it.i (IDi к характерной оси объ екы чюлно попчшь 1ва уравнения вида (S) и которых и о фекчнюкя искомые

П( .1 Т,

Вын.кыван paBiKH.ie (8) мя ( и i| -1| и решая по is ченн ю иктемч о, но inn 1ьно а, и т, наи.ем форм 1Ы для он

pt U К НИН О, И Т,,

/ . , L, ,

К .)

к характерной оси объекта, а после изме ренил еформации рассчитывают искомые ве 1ичины нормального а, и касательного т,,, напряжений на площа яке перпендик тярной к характерной оси

Е . V71

:- ц и f

2

+t. l

40

i - 1

+

i-5)i 1 -ц5)

5

где |л - коэффициенты Пуансона,

- отношение коэффициента попереч- ной тензочувствительносги 5„пл к коэффициенту тензочувс гви гель ности S,

Ј и 6 модули упругости, (i.t-j значения деформаций соответсг венно в направлении характерной оси и нерпендик лярно к ней