Expertize

1. Introducere

2. Determinarea E şi ν pe baza tensometriei electrice rezistive

3. Efectuarea lucrării

1. Introducere

In calculele de rezistenţă, deformaţii şi stabilitate, în analiza experimentală a tensiunilor şi în utilizarea metodei cu elemente finite, cunoaşterea caracteristicilor elastice ale materialelor ale materialelor din care sunt realizate piesele sau elementele de construcţie este absolut necesară. In cadrul lucrării de laborator ce se va descrie în continuare se va determina experimental, pe baza încercării la tracţiune, modulul de elasticitate convenţional liniar E şi coeficientul lui Poisson ν. Prin calcul se va determina şi modulul de elasticitate transversală G. Modulul de elasticitate convenţional liniar este definit ca raportul dintre tensiunea şi lungirea specifică pentru metalele care prezintă o porţiune liniară a curbei caracteristică la tracţiune, figura 1: (1) Fig. 1. Curba caracteristică la încercarea de tracţiune Coeficientul lui Poisson sau coeficientul de contracţie transversală reprezintă raportul dintre lungirea specifică transversală şi lungirea specifică longitudinală: (2) Cele două constante elastice se determină pe epruvete plate supuse încercării statice de tracţiune. Modulul de elasticitate transversală se va determina pe baza relaţiei: (3)

Determinarea modulului de elasticitate si coeficientului lui Poisson

2. Determinarea E şi ν pe baza tensometriei electrice rezistive

Tensometria electrică rezistivă permite măsurarea deformaţiilor specifice, longitudinale şi transversale cu o precizie ridicată. Pentru determinarea deformaţiilor specifice, pe o epruvetă de tracţiune de formă plată având aria secţiunii transversale egală cu S0, se montează traductoare electro-tensometrice bidirecţionale, ca în figura 2. O grilă a traductorului este plasată pe direcţia longitudinală a epruvetei iar cealaltă pe direcţie transversală. Fig. 2. Epruveta de tracţiune; amplasarea traductoarelor tensometrice Traductoarele electro-tensometrice se introduc în circuite de măsură de tip punte Wheatstone. în configuraţie semipunte, figura 3. Mărcile tensometrice de pe cele două feţe ale epruvetei, m1L şi m2L sunt amplasate pe diagonalele punţii astfel încât semnalele lor se vor suma la citirea pe aparatul de măsură Am. In acelaşi fel sunt legate şi mărcile de pe direcţie transversală m1T şi m2T. Legarea mărcilor conform schemei din figura 3 asigură atât echilibrarea punţii cât şi posibilitatea constatării abaterii de la direcţia axială de solicitare. Semnalele de ieşire de la punţile Wheatstone se prelucrează cu ajutorul unui sistem de achiziţie de date. Prelucrarea datelor se efectuează pentru obţinerea valorilor constantelor elastice ale materialului pe cele două direcţii: a) modulul de elasticitate longitudinală, E, (modulul Young) este determinat ca panta dreptei de aproximare a graficului reprezentat în coordonatele tensiune normală (σ) / deformaţie specifică longitudinală (ε), prin punctele determinate din semnalele rezultate de la traductoarele longitudinale; b) coeficientul contracţiei transversale, ν, (coeficientul lui Poisson) a fost determinat din curba trasată în coordonatele deformaţie specifică transversală (εtr.)/deformaţie specifică longitudinală (εlong.), folosind semnalele obţinute atât de la traductoarele longitudinale, cât şi de la cele transversale; c) modulul de elasticitate transversală, G, (de forfecare) se calculează cu ajutorul constantelor E şi ν, cu ajutorul relaţiei (3). Fig.3. Amplasarea mărcilor tensometrice