Тензометр

(51) 4 С 0 ИСДНИ ИЗОЬРКТЕни АВТОРСК СВИДЕТЕЛЬСТ 8 л.Р 2дский машиностр,ИвановскийКравченко88.8)идетельство1 В/18, 1 ССРО. ится к измери трехкомпон м тензометр ии композит т 13. я п маГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Ворошиловгр тельный институт(57) Изобретениетельной технике,электромеханическизмерения деформа териалов. Целью изобретения является повышение точности и снижение разброса показаний при исследовании линейных и сдвиговых деформаций Наисследуемый материал 15 тензометрустанавливают через опорные узлы 5,число которых равно числу ножек 2,3, 4, Все искажения поверхности материала 15 в зоне опорных узлов 5компенсируются в последних и не искажают показаний тензометра. Поперечную деформацию фиксирует тензобалка11, продольную - тензобалка 12, асдвиговую деформацию - тензобалкаИзобретение относится к измерительной технике, а именно к трехкомпонентным электромеханическим тензометрам для измерения деформаций композитных материалов,Цель изобретения - повышение точности и снижение разброса показаний при исследовании линейных и сдвиговых деформацийНа фиг. 1 изображен предлагаемый тензометр, общий вид, на фиг. 2 - опорный узел тенэометра (узел 1 на фиг. 1).Тензометр содержит Г-образное основание 1, две измерительные ножки 2 и 3, закрепленные на основании в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, опорную ножку 4, закрепленную на основании на линии пересечения плоскостей, перпендикулярных упомянутым и проходящих через продольные оси измерительных ножек. Тензометр содержит опорные узлы 5 по числу ножек. Каждый из опорных узлов 5 выполнен в виде призмы 6 со сферическим углублением 7 на одном ее основании для размещения 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 перпендикулярных направлениях. Измерительная ножка 2 выполнена в виде тензобалки 11, а измерительная ножка 3 выполнена в виде пары тензобалок 12 и 13, последовательно соединенных так, что оси наименьшей жесткости тензобалок взаимно перпендикулярны. Опоры 8-10 имеют установочные элементы 14.Тензометр работает следующим образом.На исследуемый материал 15 устанавливают опорные узлы 5 так, чтобы установочные элементы 14 опор 8-10 были перпендикулярны направлению армированного слоя исследуемого мате" риала 15. В сферические углубления 7 устанавливают опорную ножку 4 и измерительные ножки 2 и 3, после чего весь тензометр при помощи упругих элементов (не показаны) закрепляют на образце.При создании в исследуемом материале плоского напряженно-деформированного состояния возникают продольные Е , поперечные Е и сдвиговыео1 Одеформации. При этом происход.тизменение первоначальных углов армирования слоев композита, в том числеи верхнего, Кроме того, из-за малойпрочности слоев в поперечном направлении между волокнами возникают трещины, являющиеся причинами значительных локальных деформаций. Все вышеописанные явления, возникающие в зоне опорных узлов, компенсируются впоследних и не приводят к искажениюпоказаний измеряемых величин. 1 Так, например, благодаря малойжесткости в двух направлениях опоры10 при образовании трещины в зонемежду ней и опорой 8 происходит перемещение опоры 9 в направлении, пер пендикулярном волокнам, а проскальзывания опоры 8 не происходит, Изменение угла армирования во время нагружения приводит к возникновению междуволокнами слоя сдвиговой деформации,которая компенсируется перемещениемопор 9 и 10. Отсутствие игольчатыхокончаний в опорном узле и расположение призматических, установочных элементов 14 опор 8, 9 и 10 перпендику- ЗО лярно направлению армирования предотвращает попадание последних в образовывающиеся трещины. Таким образом, на опорный узел 5, а следовательно, и на углубление 7 передаетсяперемещение испытываемого образцабеэ накладки эффектов локальных деформаций. Поперечную деформацию Ебудет Фиксировать тензобалка 11,так как в этом направлении она имеет 40 малую жесткость. Продольную деформацию Е будет Фиксировать тензобалка12, При этом тенэобалка 13 изгибаться в этом направлении не будет, таккак она имеет значительно большую 45 жесткость, чем тензобалка 12, Изменение прямого угла, т.е. сдвиговуюдеформациюбудет Фиксировать тензобалка 13. При этом тензобалка 12от этой составляющей деформации изгибаться не будет, так как она имеетв этом направлении значительно боль-;шую жесткость, чем тенэобалка 13.Наличие точечного контакта междуопорными узлами и ножками тензометраисключает передачу на последние локальных сдвиговых деформаций, связанных с поворотом опорных узлов прирректор И.М Редактор А.Ревин аказ 6826/41ВН Тираж 680 ПодписноеИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 зводственно-полиг роектная, 4. кое предприятие жгород,Формула изобретения Тензометр, содержащий основание, две измерительные ножки, закрепленные на основании в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, опорную ножку, закрепленную на основании на линии пересечения плоскостей, перпендикулярных упомянутым и проходящих через продольные оси измерительных ножек, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и снижения4разброса показаний при исследовании линейных и сдвиговых деформаций, он 1 я снабжен опорными узлами по числу ножек, каждый из которых выполнен в виде призмы со сферическим углублением для размещения ножек тензометрана одном иэ ее оснований и трех опор,расположенных на другом ее основании,жесткость первой опоры меньше жесткости второй опоры в одном направлении, жесткость третьей опоры меньшежесткости второй в двух взаимно перпендикулярных направлениях, основание тензометра выполнено Г-образным,одна измерительная ножка выполненав виде тензобалки, а другая - в видепары тензобалок, последовательно соединенных так, что оси наименьшейжесткости тензобалок взаимно перпен