23.10 : Измерение деформации

Деформация количественно определяет изменение материала под действием силы, обычно измеряемую как нормальную деформацию, которая представляет собой изменение длины по сравнению с исходной длиной. Для повышения точности измерений используются электрические тензометры. Эти устройства состоят из проводящей проволоки, закрепленной на бумажной основе, которая прилипает к поверхности материала. Эти датчики работают на пьезорезистивном эффекте, при котором электрическое сопротивление проволоки изменяется в ответ на механическую деформацию. Тензометрический датчик настраивается по мере удлинения или сжатия материала, изменяя сопротивление проволоки пропорционально испытываемой деформации.

Чтобы полностью понять деформацию в конкретной точке материала, рассмотрим нормальную деформацию и деформацию сдвига, которые объясняют изменения формы при постоянном объеме. Для этого анализа требуется несколько тензорезисторов, расположенных в различных ориентациях. Измерения деформации обычно проводятся вдоль линий, расположенных под определенными углами к горизонтальной оси, и эти показания используются для расчета общих компонентов деформации.

Розетка тензодатчиков, в которой несколько датчиков расположены под углами 0°, 45° и 90° или 0°, 60° и 120°, позволяет проводить одновременные измерения деформации в разных направлениях. Такое расположение имеет решающее значение для детального анализа деформации в определенной точке и широко используется при структурном анализе, испытаниях материалов и проверке деталей. Эти методологии необходимы инженерам для оценки поведения материалов, улучшения надежности и безопасности инженерных конструкций.