23.10 : Pomiary odkształcenia

Odkształcenie określa ilościowo odkształcenie materiału pod wpływem siły, zwykle mierzone jako odkształcenie normalne, które reprezentuje zmianę długości w porównaniu z długością pierwotną. W celu zwiększenia dokładności stosowane są elektryczne tensometry. Urządzenia te składają się z przewodzącego drutu zamontowanego na podłożu papierowym, które przylega do powierzchni materiału. Wskaźniki te działają w oparciu o efekt piezorezystancyjny, w którym opór elektryczny drutu zmienia się w odpowiedzi na odkształcenie mechaniczne. Tensometr reguluje się w miarę wydłużania lub ściskania materiału, zmieniając opór drutu proporcjonalnie do występującego odkształcenia.

Aby kompleksowo zrozumieć odkształcenia w określonym punkcie materiału, należy wziąć pod uwagę odkształcenia normalne i ścinające, które uwzględniają zmiany kształtu przy stałej objętości. Analiza ta wymaga wielu tensometrów rozmieszczonych w różnych orientacjach. Pomiary odkształcenia są zwykle przeprowadzane wzdłuż linii ustawionych pod określonym kątem do osi poziomej, a odczyty te są wykorzystywane do obliczenia całkowitych składowych odkształcenia.

Rozeta tensometru, która ustawia kilka czujników w konfiguracjach takich jak 0°, 45° i 90° lub 0°, 60° i 120°, umożliwia jednoczesne wielokierunkowe pomiary odkształceń. Taki układ ma kluczowe znaczenie dla szczegółowej analizy odkształceń w danym punkcie i jest szeroko stosowany w analizie strukturalnej, testowaniu materiałów i walidacji części. Metodologie te są niezbędne dla inżynierów do oceny zachowania materiałów, poprawiając projektowanie i bezpieczeństwo konstrukcji inżynierskich.