Тензометр

 

Изобретение относится к измерительной технике, к трехкомпонентным электромеханическим тензометрам для измерения деформации композитных материалов . Целью изобретения явЛяетсА 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 искажения поверхности материала 15 в зоне опорных узлов 5 компенсируются в последних и не искажают показаний тензометра. Поперечную деформацию фиксирует тензобалка 11, продольную - тензобалка 12, а сдвиговую деформацию - тензобалка 13. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51)4 G 01 В 7 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3990117/25-28 (22) 17.12.85 (46) 15 ° 01.88. Бюл. Р 2 (71) Ворошиловградский машиностроительный институт (72) B.А.Pач, В.С.Ивановский, И.В.Малков и С.Б.Кравченко (53) 53 1.781.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 922499, кл, G 01 В 7/18, 1980. (54) ТЕН30МЕТР (») Изобретение относится к измерительной технике, к трехкомпонентным электромеханическим тензометрам для измерения деформации композитных материалов. Целью изобретения является повышение точности и снижение разброса показаний при исследовании линейных и сдвиговых деформаций.. На исследуемый материал 15 тензометр устанавливают через опорные узлы 5, число которых равно числу ножек 2, 3, 4. Все искажения поверхности материала 15 в зоне опорных узлов 5 компенсируются в последних и не искажают показаний тензометра. Поперечную деформацию фиксирует тензобалка

11, продольную — тензобалка 12, а сдвиговую деформацию — тензобалка 13.

2 ил.

1366873

Изобретение 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 деформаций..

На фиг. 1 изображен предлагаемый тензометр, общий вид, на фиг. 2— опорный узел тенэометра (узел I 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 сдвиговые о

,п, деформации. При этом происход.;т изменение первоначальных углов армирования слоев композита, в том числе и верхнего, Кроме того, из-за малой прочности слоев в поперечном направлении между волокнами возникают трещины, являющиеся причинами значительных локальных деформаций. Все вышеописанные явления, возникающие в зоне опорных узлов, компенсируются в последних и не приводят к искажению показаний измеряемых величин.

Так, например, благодаря малой жесткости в двух направлениях опоры

10 при образовании трещины в зоне между ней и опорой 8 происходит перемещение опоры 9 в направлении, пер20 пендикулярном волокнам, а роскальзывания опоры 8 не происходит., Изменение угла армирования во время нагружения приводит к возникновению между волокнами слоя сдвиговой деформации, которая компенсируется перемещением опор 9 и 10. Отсутствие игольчатых окончаний в опорном узле и расположение призматических. установочных элементов 14 опор 8, 9 и 10 перпендикуЗ0 лярно направлению армирования предотвращает попадание последних в образовывающиеся трещины. Таким образом, на опорный узел 5, а следовательно, и на углубление 7 передается перемещение испытываемого образца беэ накладки эффектов локальных деформаций. Поперечную деформацию С будет фиксировать тензобалка 11, так как в этом направлении она имеет

40 малую жесткость. Продольную деформацию Ех будет фиксировать тензобалка

12. При этом тенэобалка 13 изгибаться в этом направлении не будет, так как она имеет значительно большую

45 жесткость, чем тензобалка 12. Изменение прямого угла, т.е. сдвиговую деформацию „ будет фиксировать тензобалка 13. При этом тензобалка 12 от этой составляющей деформации изгибаться не будет, так как она имеет в этом направлении значительно боль-; шую жесткость, чем тенэобалка 13.

Наличие точечного контакта между опорными узлами и ножками тензометра исключает передачу на последние локальных сдвиговых деформаций, связанных с поворотом опорных узлов при .нагружении испытываемого образUIR °

1366873

Формула изобретения дикулярны, фиа2

Составитель Е Д1елина

Техред М.Ходанич

Корректор И.Муска

Редактор А.Ревин

Заказ 6826/41 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

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, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и снижения

1 разброса показаний при исследовании линейных и сдвиговых деформаций, он снабжен опорными узлами по числу ножек, каждый из которых выполнен в виде призмы со сферическим углублением для размещения 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 перпендикулярных направлениях, основание тензометра выполнено Г-образным, одна измерительная ножка выполнена в виде тензобалки, а другая — в виде пары тензобалок, последовательно соединенных так, что оси наименьшей жесткости тензобалок взаимно перпен