SU1366873A1 - Тензометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, к трехкомпонентным электромеханическим тензометрам дл  измерени  деформации композитных материалов . Целью изобретени   вЛ ет- сА повышение точности и снижение разброса показаний при исследовании ли нейных и сдвиговых деформаций.. На исследуемый материал 15 тензометр устанавливают через опорные узлы 5, число которых равно числу ножек 2, 3, 4. Все искажени  поверхности материала 15 в зоне опорных узлов 5 компенсируютс  в последних и не искажают показаний тензометра. Поперечную деформацию фиксирует тензобалка 11, продольную - тензобалка 12, а сдвиговую деформацию - тензобалка 13. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к трехком- понентным электромеханическим тензометрам дл  измерени  деформаций композитных материалов.

Цель изобретени  - повышение точности и снижение разброса показаний при исследовании линейных и сдвиговых деформаций..

На фиг. 1 изображен предлагаемый тензометр, общий вид; на фиг. 2 - опорный узел тензометра (узел I на фиг. 1).

Тензометр содержит Г-образное основание 1, две измерительные ножки

2и 3, закрепленные на основании в двух взаимно перпендикул рных плоскост х , опорную ножку 4, закрепленну на основании на линии пересечени  плоскостей, перпендикул рных упом нутым и проход щих через продольные оси измерительных ножек. Тензометр содержит опорные узлы 5 по числу ножек . Каждьй из опорньк узлов 5 выполнен в виде призмы 6 со сферически углублением 7 на одном ее основании дл  размещени  ножек тензометра и трех опор 8-10 на другом ее основании . Жесткость первой опоры меньше жесткости второй опоры в одном направлении , жесткость третьей опоры меньше жесткости второй в двух взаимно перпендикул рных направлени х. Измерительна  ножка 2 выполнена в виде тензобалки 11, а измерительна  ножка

3выполнена в виде пары тензобалок 12 и , последовательно соединенных так, что оси наименьшей жесткости тензобалок взаимно перпендикул рны. Опоры 8-10 имеют установочные элемен ты 14.

Тензометр работает следующим образом .

На исследуемьй материал 15 устанавливают опорные узлы 5 так, чтобы установочные элементы 14 опор 8-10 были перпендикул рны направлению армированного сло  исследуемого материала 15. В сферические углублени  7 устанавливают опорную ножку 4 и измерительные ножки 2 и 3, после чего весь тензометр при помощи упругих элементов (не показаны) закрепл ют на образце.

При создании в исследуемом материале плоского напр женно-деформированного состо ни  возникают продольные 5у , поперечные и и сдвиговые

0

5

0

J5 хи деформации. При зтом происходит изменение первоначальных углов армировани  слоев композита, в том числе и верхнего. Кроме того, из-за малой прочности слоев в поперечном направлении между волокнами возникают трещины ,  вл ющиес  причинами значительных локальных деформаций. Все вьшге- описанные  влени , возникающие в зоне опорных узлов, компенсируютс  в последних и не привод т к искажению показаний измер емых величин.

Так, например, благодар  малой жесткости в двух направлени х опоры 10 при образовании трещины в зоне между ней и опорой 8 происходит перемещение опоры 9 в направлении, перпендикул рном волокнам, а проскальзывани  опоры 8 не происходит. Изменение угла армировани  во врем  нагру- жени  приводит к возникновению между волокнами сло  сдвиговой деформации, котора  компенсируетс  перемещением опор 9 и 10. Отсутствие игольчатых окончаний в опорном узле и расположение призматических, установочных элементов 14 опор 8, 9 и 10 перпендикул рно направлению армировани  предотвращает попадание последних в образовывающиес  трещины. Таким образом , на опорный узел 5, а следовательно , и на углубление 7 передаетс 

5 перемещение испытываемого образца без накладки эффектов локальных деформаций . Поперечную деформацию fj. будет фиксировать тензобалка 11, так как в зтом направлении она имеет

0 малую жесткость. Продольную деформацию 6х будет фиксировать тензобалка 12. При этом тензобалка 13 изгибатьс  в этом направлении не будет, так как она имеет значительно большую

5 жесткость, чем тензобалка 12. Изменение пр мого угла, т.е. сдвиговую деформацию у щбудет фиксировать тензобалка ТЗ. При этом тензобалка 12 от этой составл ющей деформации изгибатьс  не будет, так как она имеет в этом направлении значительно боль-.- шую жесткость, чем тензобалка 13. Наличие точечного контакта между опорными узлами и ножками тензометра исключает передачу на последние локальных сдвиговых деформаций, св занных с поворотом опорных узлов при нагружении испытываемого образца .

0

5

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Тензометр, содержащий основание, две измерительные ножки, закрепленны на основании в двух взаимно перпендикул рных плоскост х, опорную ножку, закрепленную на основании на линии пересечени  плоскостей, перпендикул рных упом нутым и проход щих через продольные оси измерительных ножек, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и снижени  разброса показаний при исследовании линейных и сдвиговых деформаций, он снабжен опорными узлами по числу ножек , каждый из которых вьтолнен в

   виде призмы со сферическим углублением дл  размещени  ножек тензометра на одном из ее оснований и трех опор,

   расположенных на другом ее основании, жесткость первой опоры меньше жесткости второй опоры в одном направлении , жесткость третьей опоры меньше жесткости второй в двух взаимно перпендикул рных направлени х, основание тензометра выполнено Г-образным, одна измерительна  ножка выполнена в виде тензобалки, а друга  - в виде пары тензобалок, последовательно соединенных так, что оси наименьшей жесткости тензобалок взаимно перпендикул рны .

   gjus.Z