Измерение деформаций и напряжений в элементах конструкций: Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Обследование, испытание зданий и сооружений», страница 3

,                                                            (8)

,                           (9)

где  – модуль упругости материала элемента, МПа.

Рисунок 3 - Общий вид (а) и рычажная система (б) тензометра ТР

СОДЕРЖАНИЕ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

В данной работе измерение напряжений производится на консольной балке равного сопротивления, которую обычно используют для градуировки тензометрической аппаратуры и тарировки тензорезисторов. Схема размещения на балке и соединения тензорезисторов в измерительный полумост представлена на упомянутом выше планшете.

Ширина сечения тарировочной балки изменяется по линейному закону так, что отношение остается постоянным. Это позволяет получать одинаковые деформации  и соответственно напряжения в различных сечениях балки в пределах ее рабочей длины, т. е.

,                                     (10)

где - изгибающий момент в i-сечении балки, i = 1,2,3 (рисунок 4),

- момент сопротивления балки в i-сечении.

Перед началом работы необходимо ознакомиться с приборами АИД-4 и ЦТМ-5 и схемой подключения тензорезисторов, рычажным тензометром типа ТР, определить геометрические размеры тарировочной балки в i-сечении и найти значения и  в этом сечении от усилия, указанного преподавателем, по формулам

,                                                (11)

где  - усилие, приложенное к балке,

 – расстояние от точки приложения усилия до i-сечения;

,                                               (12)

где– геометрические размеры балки в i-сечении.

Затем следует произвести измерения напряжений с помощью приборов АИД-4, ЦТМ-5 и ТР-1, 2, 3.

Для измерения напряжений с помощью прибора АИД-4 необходимо:

1.Нажатием кнопки на АП-4 снять начальные показания прибора по всем тензорезисторам при отсутствии измеряемых деформаций.

2.Нагрузить балку (рисунок 4).

3.Снять конечные показания прибора.

4.Пользуясь выражением (5), определить величину напряжений по результатам измерений.

5.Результаты измерений и расчетные значения деформаций и напряжений занести в Таблицу 1.

Рисунок 4 – Схема загружения тарировочной балки

Для измерения напряжений с помощью прибора ЦТМ-5 необходимо:

1.Соединительным кабелем Х1 подключить измерительные полумосты, выведенные на разъем Х1, с блоком коммутации прибора.

2.Включить блок измерения и нажатием клавиши «Сброс» установить на цифровом табло нулевые показания.

3.Нажатием соответствующей клавиши привести прибор в ручной или автоматический режим работы согласно указаниям преподавателя.

4.Нажатием клавиши «МП» привести прибор в режим печати.

5.При разгруженной балке снять показания прибора по каналам с 1 по10.

6.Произвести сброс показаний прибора.

7.Нагрузить балку.

8.Повторно снять показания прибора на тех же каналах.

9.Пользуясь выражениями (3) и (4), определить величину напряжений.

10.Результаты измерений и расчетные значения деформаций и напряжений оформить в Таблицу 1.

Для измерения напряжений с помощью тензометров типа ТР необходимо:

1.Снять начальные показания по всем тензометрам при отсутствии измеряемых деформаций.

2.Нагрузить балку.

3.Снять конечные показания тензометров.

4.Пользуясь выражениями (7), (8) и (9), определить величину напряжений по результатам измерений.

5.Результаты измерений и расчетные значения деформаций и напряжений записать в Таблицу 1.

При сравнении средних значений расчетных и экспериментальных напряжений определить величины относительной погрешности для приборов АИД-4, ЦТМ-5 и тензометров рычажного типа ТР-1,2,3 соответственно по формуле

,                                (13)

где  - средние значения расчетных и экспериментальных напряжений в балке.