Analiza starii plane de tensiune, in ansamblu, poate fi definita ca o ramura a mecanicii aplicate care se ocupa cu studiul rezistentei mecanice a structurilor ingineresti. Acest scop poate fi realizat in diferite moduri, care pot fi grupate in doua mari categorii: metode de analiza teoretica si metode de analiza experimentala. In multe probleme ingineresti complexe, metodele teoretice si experimentale sunt folosite in paralel completandu-se reciproc. Pe de alta parte, analiza experimentala a starii de tensiune se bazeaza, in general, pe consideratii teoretice si pe concluzii ale acestora si mentine o legatura stransa cu caracteristicle fizice ale problemelor de rezistenta mecanica.
In prezent exista un numar mare de metode de analiza experimentala a starii plane de tensiune, care pot rezolva orice problema de interes practic cu eficienta ridicata si intr-un timp minim.
Lucrarea este structurata pe 7 capitole.
In primul capitol ,,Bazele tensometriei" sunt prezentate notiuni introductive despre tensiuni, stari de tensiune, deformatii, deplasari si relatiile dintre tensiuni si deformatiile specifice.
Capitolul al doilea prezinta tensometria electrica: traductoarele electrotensiometrice, capacitive, inductive si piezoelectrice.
In capitolul 3 ,,Fotoelasticitatea" sunt introduse notiuni despre lumina polarizata, polariscopul plan, izocline, teoria fotoelasticitatii si lacuri fotoelastice.
In capitolul 4 sunt prezentate metodele interferometrice si anume notatiile specifice, calculul interfranjei, expresia analitica a franjelor moire si utilizarea acesteia in tensometrie si modul de efectuare al incercarii.
In al cincilea capitol sunt introduse notiuni despre lacurile casante si este prezentata tehnica utilizarii si aplicarii acestora si comportarea lor.
In capitolul 6 sunt prezentate elementele de teoria elasticitatii si anume: dualitatea tensiunilor tangentiale, variatia tensiunilor in jurul unui punct, directii principale si tensiuni normale principale, deformatii, deplasari si relatiile dintre tensiuni si deformatiile specifice.
In ultimul capitol au fost determinate valorile directiilor principale (unghiul ?1 si ??),
deformatiilor specifice principale ?1,2, tensiunilor tangentiale ?1,2 si tensiunilor principale normale ?1,2 in urma supunerii unei placi plane de otel la o stare plana de solicitare.
Pentru realizarea acestei lucrari au fost folosite informatii preluate din lucrari ce apartin unor autori consacrati in rezistentei materialelor.
CAP 1 BAZELE TENSIOMETRIEI
1.1 Notiuni introductive
In mecanica teoretica se studiaza echilibrul corpurilor solide in ipoteza ca acestea sunt perfect rigide. In realiate solidele, sub actiunea unor forte, se deformeaza modificadu-si forma si dimensiunile. Aceste solicitari pot fi: de suprafata, de volum, datorita variatiilor de temperatura precum si legaturilor cu alte solide.
Deformatiile solidelor sunt mici si reversibile, atat timp cat solicitarile nu depasesc anumite limite. Pe parcursul cresterii solicitarilor se ajunge la un moment dat la aparitia deformatiilor nereversibile (permanente) si, in stadiul final, la ruperea solidului.
Atat timp cat deformatiile sunt reversibile, experienta arata ca pentru majoritatea materialelor legatura dintre eforturi si deformatii este liniara; indata ce solidul isi pierde proprietatile sale elastice, realatiile respective devin complicate.
Pentru a se putea stabili, pentru organele de masini si elementele de constructii, forma si dimensiunile optime ca sa le permita sa suporte, in bune conditii, solicitarile la care sunt supuse in timpul exploatarii lor, este necesar sa se calculeze in prealabil deformatiile care apar.
Acestea se pot determina, in cazul deformatiilor reversibile cu ajutorul relatiilor de calcul cunoscute din rezistenta materialelor si teoria elasticitatii. Cu ajutorul teoriei plasticitatii se cauta a se evalua marimea deformatiilor permanente.
Daca se are in vedere ca teoria elasticitatii ca si teoria plasticitatii au la baza o serie de ipoteze cu privire la proprietatile solidelor, dintre acestea se mentioneaza: omogenitatea perfecta a materialului, continuitatea materiei, izotropia materialului si elasticitatea perfecta a materialului rezulta ca valoarea deformatiei stabilita prin calcul, difera, mai mult sau mai putin, de valoarea reala.
Datorita acestei situatii, se recurge in multe cazuri la determinarea pe cale experimentala a deformatiilor utilizand, in acest scop, diferite proprietati fizice ale materialelor.
Deformatia este un fenomen fizic, accesibil direct masurarii, in timp ce tensiunea (efortul unitar) este o marime abstracta care, in general, nu poate fi masurata direct. Cunoscand deformatiile si folosidu-se relatiile dintre tensiuni si deformatii, cunoscute din teoria elasticitatii, se pot determina valorile tensiunilor produse de fortele exterioare.
Dezvoltarea metodelor de masurare a deformatiilor si deci a tensiunilor este legata de aparitia aparatelor numite extensometre, care masoara deformatia ?l a unei lungimi si tensometrie, ce masoara deformatia specifica.
Prin extinderea domeniilor de aplicatie si varietatea tehnicilor utilizate, tensometria se prezinta, la ora actuala, ca un ansamblu de metode de masurare cu larga utilizare in activitatea de cercetare si proiectare. Ea este utilizata, in egala masura, in domeniul constructiei de masini si in cel al constructiilor, in general, atat in studiul structurilor statice cat si la studiul structurilor in miscare.
In cele ce urmeaza se vor prezenta acele notiuni din teoria elasticitatii care constituie suportul tensometriei si a caror cunoastere este indispensabila pentru interpretarea corecta a rezultatelor masuratorilor.
1.2 Tensiuni (eforturi unitare). Stari de tensiune
Se considera ca un solid oarecare, solicitat de fortele exterioare F1, F2,.. , F5 ce satisfac ecuatiile de echilibru, este sectionat in doua, si ca partea conturata cu linie intrerupta este indepartata. Pentru ca partea ramasa (conturata cu linie continua) sa ramana in echilibru, in sectiunea considerata trebuie introduse forte interioare, care sa reprezinte actiunea partii inlaturate asupra celei ramase. Fortele interioare se considera ca sunt repartizate continuu pe sectiune si sunt numite eforturi.
Din sectiunea considerata se izoleaza un element de suprafata ?A; asupra acestui element se admite ca lucreaza forta interioara ?P, avand o directie oarecare fata de normala n la sectiunea A.
Proiect de diploma: Metode experimentale pentru determinarea starii plane de tensiune.
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
