background image

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Laboratorium wytrzymałości materiałów i konstrukcji

Skład grupy:

 

Zalesinska Martyna

Laskowski Szymon

Szubert Przemysław

Semestr:

III

Wydział:

FT

Kierunek:

ETI

Grupa dziek.:

I

Temat ćwiczenia:

Statyczne pomiary tensometryczne

Data wykonania ćwiczenia:

12.11.2014

Ocena:

1

W doświadczeniu  badaliśmy naprężenia  jakie  powstają  na  skutek  zmiany ciśnienia  w  zbiorniku

cienkościennym.   Pomiaru   dokonaliśmy   za     pomocą   tensometrów   rezystancyjnych   foliowych.
Zastosowaliśmy  również   rozety  tensometryczne   dwuczujnikowe,   i   jedną   trój-czujnikową.     Przedmiotem
badań   jest   zamknięty  zbiornik,   którego   powłoka   jest   cienkościenna.  Taki   warunek   pozwala   przyjąć,   że
naprężenia   mają   na   grubości   ścianki   stałe   wartości   oraz,   że   w   ściance   panuje   płaski   stan   naprężenia.
Wszystkie   dane   uzyskaliśmy,   dzięki   programowi   Catman   Profesional   a   pomiaru   dokonaliśmy     z
częstotliwością próbkowania  5 Hz.

2.Rozmieszczenie punktów pomiarowych

1

2

3

4

5 6

10

9

8

7

12

Orientacja tensometrów:

X.1 - obwodowy

X.2 - prostopadły do obwodowego

X.3 - pod kątem 45 

o

11

background image

3. Tablica  z opracowanymi wynikami pomiarów:

Punkt pomiarowy

Zmierzone przy p = 0,388

Mpa

Dla p = 0,5 Mpa

ε [µm]

σ 1,2

[Mpa]

σred

[Mpa]

doświadczalne σred

[Mpa]

MES σred

[Mpa]

Błąd względny

%

1.1

102

26,6

23,7

23,71

11,20

112%

1.2

53,5

18,9

2.1

226

53

46,1

46,12

57,40

-20%

2.2

30

22

3.1

77

17,7

15,5

15,52

23,20

33%

3.2

5,3

6,4

4.1

39,5

10,7

9,8

9,82

20,30

52%

4.2

26

8,6

5.1

44

13,7

14,8

14,74

30,50

52%

5.2

56

15,6

6.1

-8

5,3

20,9

20,96

27,90

25%

6.2

105

23,1

7.1

-122

29,1

25,2

37,86

44,50

15%

7.2

-24

-13,7

8.1

-45

-6,3

13,8

13,87

27,20

49%

8.2

56

9,6

9.1

56

22,2

31,1

31,14

50,10

38%

9.2

141

35,6

10.1

104

33,1

36,8

36,78

41,30

11%

10.2

145

39,6

11.1

77

24,3

28,5

25,58

20,30

26%

11.2

103

26,7

11.3

88

12.1

41

9,93

8,6

11,08

23,90

54%

background image

Obliczenia:

σ

red

=

8,6

σ

2

=

1
2

σ

1

σ

red

=

σ

1

2

2

2

σ

1

σ

2

σ

red

=

σ

1

2

+

(

1
2

σ

1

)

2

σ

1

1
2

σ

1

σ

red

=

3
4

σ

1

2

σ

red

2

=

3
4

σ

1

2

σ

1

=

4
3

σ

red

2

σ

1

9,93

σ

red

p

0,388 MPa

=

σ

red,doś

p

0,5 MPa

σ

red,doś

=

σ

red

p

0,5 MPa

p

0,388 MPa

przyjmujemy:

p

0,388 MPa

=

0,388 MPa

p

0,5 MPa

=

0,5 MPa

Błąd względny obliczamy ze wzoru

Błąd względny =

σ

red,MES

σ

red,doś

σ

red,doś

100%

4.Wnioski

Różnica   w   wynikach   uzyskanych   przy   użyciu   foliowych   tensometrów   rezystancyjnych   i   wyliczonych
metodą elementów skończonych bierze się stąd, iż Mes nie uwzględnia niedokładności kształtu. Zbiornik
rzeczywisty  posiada   niewielkie   wgniecenia.   Co   więcej   mes   analizuje   tylko   sam   zbiornik.   Rzeczywista
konstrukcja składa się dodatkowo ze wsporników. Mes nie uwzględnia niejednorodności materiału. Mes też
nie uwzględnia spawów, które posiadają troszkę inny skład chemiczny niż reszta materiału zbiornika. W
spawach z racji tego że materiał ma tam inna strukturę naprężenia rozchodzą się troszkę inaczej niż w
pozostałej   części   zbiornika.   Mes   analizował   tylko   ćwiartkę   zbiornika.   Zakłada   to   idealną   symetrię.
Rzeczywiste   zbiorniki   nie   są   aż   tak   idealnie   wykonane   jak   zakłada   to   Mes.   Dzięki   obliczeniom   Mes
dowiadujemy się gdzie warto w konstrukcji umieścić tensometry. I gdzie występują najbardziej krytyczne
miejsca   w   konstrukcji.  Wyniki   pomiarów   naprężeń   w   zbiorniku   cienkościennym   przy  użyciu   tensorów
rezystancyjnych   foliowych,   znacznie   się   różnią   od     wyników   metody   elementów   skończonych,   błąd
względny oscyluje wokół 38,9%.

 Niestety nie mamy możliwości obliczyć naprężeń w każdym punkcie w zbiorniku cienkościennym,

jest to spowodowane tym, iż nie w każdym miejscu można podłączyć tensometr, oraz nie ma możliwości
technicznych, do zbadania naprężeń wewnątrz zbiornika cienkościennego.