SU1763868A1 - Способ определени коэффициента Пуассона - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам измерени  прочностных характеристик материалов , преимущественно к измерению деформации материалов. Изобретение позвол ет повысить точность способа за счет того, что устанавливают датчик измерени  деформации на исследуемом образце под таким углом а. . к линии действи  периодической нагрузки раст жени  или сжати , при которой показани  датчика измерени  деформаций равны нулю, измер ют этот угол а и вычисл ют коэффициент Пуассона / по формуле ,и стд2«. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к способам измерени  прочностных характеристик материалов , преимущественно к измерению деформации материалов.

Известен способ определени  коэффициента Пуассона как результат делени  относительной поперечной деформации к относительной продольной деформации образца , подвергаемого напр жению раст жени  - сжати , деформаци  при этом замер етс  тензометром (1).

Однако способ имеет следующие недостатки: дл  определени  коэффициента Пуассона необходимо замер деформации производить как минимум два раза последовательно (один раз в поперечном направлении и один - в продольном, что соответственно увеличит погрешность.

Из известных способов определени  коэффициента Пуассона наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ измерени  дефор- маций с помощью тензорезисторов.

наклеиваемых на образец в продольном и поперечном направлени х.

В этом способе также при определении коэффициента Пуассона будут сказыватьс  погрешности замеров, деформаций в продольном и поперечном направлении двум  разными тензорезисторами, измер ющими различные характеристики, и точность измерени  (2).

Наиболее существенным недостатком этого способа  вл ютс  невысока  точность определени  коэффициента Пуассона, а также высокие требовани  к точности замеров и качеству наклейки тензорезисторов и ненадежности их работы при повышенных температурах и влажности.

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение точности.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе определени  коэффициента Пуассона материала образца, заключающемс  в том, что на образец устанавливают датчик измерени  деформаций, прикладывают к образцу нагрузку раст жени  и сжати  и

w

Ё

ivi iO iCJ iOO

o

00

фиксируют.показани  датчика до и после приложени  нагрузки, после установки датчика поворачивают его поочередно на разные углы между осью датчика к линии действи  нагрузки, сравнивают результаты измерений, вы вл ют угол а, при котором деформаци  материала образца равна нулю , и определ ют коэффициент Пуассона по соотношению:

ц ctg2 a

В таблице в качестве примера приведены некоторые значени  угла а и соответствующие им значени  коэффициента Пуансона

Зависимость получена из следующего рассуждени 

Известно, что относительна  поперечна  и относительна  продольна  деформации св заны между собой (фиг.1) (1).

Јпопер- ft Јлрод,(2)

где/г- коэффициент Пуассона. AL Да

fnonep - г 1 Јпрод д

Дл  каждого материала коэффициент Пуассона наход т экспериментально. Определ ютс  относительные поперечна  и продольна  деформации и дел тс  друг на друга

Јпопер Јпрод

На чертеже показан угол установки отрезка АВ клиниидействи  напр жени , при котором его длина останетс  неизменной. Дл  этого спроектируем на линию АВ деформации от продольной и поперечной деформации

В Lcosa LB sin a(3)

Т.к. BL Јпрод.КВ епрод.АВсо8 а

LB( fi Јпрод АК / Јпр0д ABsin or,

То, подставив в (3) и преобразу , получим

Јпрод. ABcos2 a f.l ЈПродАВзт2а

Т.е. cos2 a

1 „sin а 2

U -2lg

ИЛИ

/4 ctg2 a

а arcctg tf/T.

Ha чертеже приведена схема, по сн юща  предлагаемый способ, где тензометр

или датчик с базой АВ устанавливаетс  на

образце 1 под углом а к линии действи 

периодически прикладываемой нагрузки а.

Предлагаемый способ осуществл етс  следующим образом: на поверхность образца 1 устанавливаетс  датчик с базой АВ под таким углом а. к линии действи  периодически прикладываемой к образцу нагрузки

сг, чтобы его показани  были равны нулю, т.е. деформации образца в этом направлении не происходили, Угол а. измер етс , и по формуле рассчитываетс  коэффициент Пуассона .

р ctg2 a

Предложенный способ может быть осуществлен с помощью тензометра, выполненного на базе виброизмерительной аппаратуры ВИ6-6ТМ,

Использование предложенного способа определени  коэффициента Пуассона обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: повышение точности расчетов, привод щее к

увеличению надежности и долговечности,

т.к. fj, входит в прочностные расчеты при

статистических и динамических нагрузках.

Кроме того, предложенный способ не

предъ вл ет высоких требований к точности

датчиков измерени  деформации, а также не требует тарировки.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ определени  коэффициента Пуассона материала образца, заключающийс 

   в том, что на образец устанавливают датчик измерени  деформации, прикладывают к образцу нагрузку раст жени  и сжати  и фиксируют показани  датчика до и после приложени  нагрузки отличающийс 

   тем, что, с целью повышени  точности, после установки датчика поворачивают его поочередно на разные углы между осью датчика и линией действи  нагрузки, сравнивают результаты измерений, вы вл ют

   угол а, при котором деформаци  материала образца равна нулю и определ ют коэффициент Пуассона fi по соотношению и ctg2 a

   Г

   ti