Тензометрия

Тензометрия

(от лат. tensus — напряжённый, натянутый и греч. мetr(éō) — измеряю) — экспериментальное определение напряжённого состояния конструкций, основанное на измерении местных деформаций. Методы и средства Т. обеспечивают выявление причин разрушений по результатам исследования напряжённо-деформированного состояния элементов конструкции, позволяют находить наиболее оптимальные и совершенные конструктивные решения, изучать влияние различных технолог факторов на прочность конструкций и т. п. Основные методы Т.: рентгеновские и поляризационно-оптические, муаровых полос, хрупких покрытий, гальванических покрытий и методы, основанные на масштабном преобразовании деформаций конструкций с помощью тензометров. По принципу действия тензометры делятся на механические, оптические, пневматические, струнные (акустические) и электрические. В авиастроении получили распространение электрические тензометры, действие которых основано на изменении параметров их электрической цепи или генерировании электрических сигналов в зависимости от измеряемой деформации. Наибольшее применение при тензометрировании натурных конструкций находят электрические тензометры сопротивления — тензорезисторы . Диэлектрическая подложка тензорезистора соединяется с чувствительной решёткой и исследуемой конструкцией связующим материалом. Принцип действия тензорезисторов основан на изменении электрического сопротивления чувствительной решётки при ее деформировании вместе с конструкцией. Изменение деформации конструкции (ε) определяется по формуле
(ε) = (∆)R/kR,
где (∆)R — изменение номинального сопротивления R, k — коэффициент чувствительности.
Используют следующие виды тензорезисторов: проводниковый и полупроводниковый, у которых чувствительные элементы выполнены соответственно из металлической проволоки или фольги и из полупроводникового материала; термо- и тензорезистор, содержащий термо- и тензочувствительные элементы и тензорезисторную розетку, у которой на общей подложке устанавливается несколько чувствительных элементов с главными осями, ориентированными под определёнными углами друг к другу. Выпускаются тензорезисторы для криогенных (ниже —150(°)С), нормальных (20(±)15(°)С), повышенных (до 300(°)С) и высоких (до 600(°)С) температур, что позволяет осуществлять тензометрирование при нестационарных тепловых процессах. Температурные приращения сопротивления в рабочем диапазоне температур учитываются путём применения различных схем компенсации или внесением соответствующих поправок при обработке результатов. Тензорезистор является составной частью информационно-измерительной системы для тензометрирования авиационных конструкций и представляет собой комплекс технических средств, обеспечивающих получение информации о тепловом, деформированном и напряжённом состояниях. В такой комплекс для тензометрирования натурной конструкции входят тензорезисторы, измерительные коммутаторы и устройства, пульты оператора, аппаратура связи, ЭВМ, средства оперативного представления и оформления информации.

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.