Способ определения компонент напряжения

(51)5 6 01 В 7/18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 1 агстр р: а =+ агстц(5фэ =90 - агст 9 у;04 -90 +агстци(71) Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТНАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрии поверхностей конструкций, находящихся всложно-напряженном состоянии. Цель изоИзобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрии поверхности конструкций, находящихся в сложно-напряженном состоянии.Целью изобретения является повышение точности и надежности определения компонент напряжений.На чертеже показана схема реализации способа.На схеме приняты следующие обозначения: 1 - исследуемая конструкция; 2 - связующее; 3 - электроизолирующая основа; ф 1 - Ч - соответственно углы между заданной осью Х и тензорезисторами ТР 1, ТР 2, ТРЗ и ТР 4.Способ осуществляю: дующимобразом,В заданной условиями эксперимента зоне поверхности исследуемой конструкции 1 при помощи связующего 2 устанавливают четырехкомпонентную розетку пв.ъЫ он 1 693366 А 1 бретения - повышение точности и надежности определения компонент напряжений. Цель достигается благодаря установке четырех тензорезисторов относительно заданной оси Х на конструкции под углами р 1= -агсср, 2 = + агсд р,рз = 900 -- агст 9 /с и дц 90 + агсщ где /с - коэффициент Пуассона материала конструкции. Способ обеспечивает высокую точность определения компонент напряжений съ, ду и гху по показаниям четырех тензорезисторов и воэможность опредЕления двух компонент а, и ту или о иту в случае отказа двух тенэорезисторов. 1 ил,тензорезисторов ТР 1-ТР 4, которая может быть выполнена как в виде четырех чувствительных элементов, закрепленных на общей электроизолирующей основе 3, так и как набранная из отдельно выполненных тенэорезисторов, Тензорезисторы ТР 1-ТР 4 устанавливают относительно заданной оси Х на конструкции (например, совпадающей с направлением действия максимальных нормальных напряжений) соответственно под углами где /с- коэффициент Пуассона материала конструкции. При р=0,3 р 1 = - 28,7, 93=+287, у=613 ц 1187Если перейти при 0,26 ,и0,33 к радианной мере, то р 1 = -0,74 и -0,28, рг ф 0,74,и + 0,28, рз = 0,74,и + 1,29 и ч =0,74 р + 1,85, При нагружении конструкции по показаниям тензорезисторов измеряют деформации е 1 - й конструкции вдоль осей тензорезисторов ТР 1-ТР 4 и рассчитывают исходные компоненты напряжений о, сту,%,у по следующим соотношениям;Е2(1 -р)("+ )(2)Ъх (Е 2 81 + 84 ЯЭ), (3) 1+ 6где %, (Ту - нормальные напряжения, действующие вдоль осей Х и У;ку - касательные напряжения;Е и 0 - модуль нормальной упругости имодуль сдвига материала конструкции,Предлагаемый способ характеризуетсявысокой точностью определения компонент напряжений а, ду, %у - случайнаяпогрешность их определения, выраженнаяв значениях среднеквадратического отклонения (СКО), составляет при,и = 0,3:СКО (сЪ) = СКО (Оу)= 1,01 ЕСКО (О), (4)СКО (Гху)=1,19 6 СКО(й), (5)где СКО (Ю) - случайная погрешность измерения деформации,Предлагаемый способ характеризуетсявысокой надежностью, поскольку, отказодного из тензореэисторов приводит лишь к снижению точности определения Ох, оуу гху по показаниям трех оставшихся тензорезисторов, одновременный отказ тензорезисторов ТРЭ и ТР 4 позволяет опое делять о по соотношению(1 игу с пониженной точностью по соотношениюЬ,у - (Ц - Е 1), (6)1+ 810 Ыотказ тенэорезисторов ТР 1 и ТР 2 позволяет определять ау по соотношению(2) и Тху по соотношению(1+ 162 фи только совместный отказ других пар тензорезисторов не позволяет определить ни 20 одной искомой компоненты напряжений.Формула изобретения Способ определения компонент напряжений, заключающийся в том, что на поверхности исследуемой конструкции ус танавливают четырехкомпонентную розетку тензорезисторов, при нагружении конструкции по показаниям тензорезисторов измеряют деформации вдоль осей тензорезисторов, по которым рассчитывают 30 компоненты напряжений в направлении заданной оси на конструкции, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и надежности определения компонент напряжений, тенэорезисторы устанав ливают относительно заданной осипод углами р 1 =-агссд ц, а= агаи ф(ф /уЪ = 90 - агс 19 р,; р=90+агсщр где,и - коэффициент Пуассона материала 40 конструкции.3693366 Заказ 4067 Тираж Подписное8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., 4/5 ГКНТ СС роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Составитель Е. Вакумова Редактор О,Головач Техред М,Моргентал Корректор А,Осауленко