background image

 

P

OLITECHNIKA 

W

ARSZAWSKA

 

 

 

 
 
 

P

OMIARY PRZEMIESZCZEŃ I ANALIZA DEFORMACJI

 

 

Ćwiczenie nr 3 

Temat: Wyznaczenie elementów tensora odkształceń poziomych przy użyciu 

konstrukcji pomiarowej w formie gwiazdy regularnej – rozety gwiaździstej oraz 

pomierzonych przemieszczeń. 

 

 

 

 

 

Prowadzący:  dr inż. Mieczysław Kwaśniak 

Wykonawca: Jan Prusik 
Grupa: I m2b 
Rok akademicki: 2011/2012 
Studia: stacjonarne drugiego stopnia sem. I mgr 

background image

Dane do części pierwszej 

Nr 

Azymut - ϕ 

L1

obs

 

L2

obs

 

grad 

rad 

0,000000 

23,9998 

23,9942 

33,3333 

0,523598 

24,0004 

24,0015 

66,6667 

1,047198 

23,9994 

24,0107 

100 

1,570796 

24,0001 

24,0115 

133,3333 

2,094395 

24,0002 

24,0041 

166,6667 

2,617994 

23,9992 

23,9955 

200 

3,141593 

24,0001 

23,995 

233,3333 

3,665191 

24,0009 

24,0012 

266,6667 

4,188791 

24,0004 

24,0099 

10 

300 

4,712389 

24,0007 

24,0116 

11 

333,3333 

5,235987 

23,9997 

24,0043 

12 

367,6667 

5,775295 

23,9998 

23,9952 

 
Znalezienie elementów tensora odkształceń za pomocą rozety gwiaździstej. 
Rozwiązanie: 

 

Współczynniki przy niewiadomych 

 

 

 

Nr pkt 

ε

xx

 

γ

xy

 

ε

yy

 

 

Nr pkt 

ε

ϕi

 

1,000 

0,000 

0,000 

 

0,00023 

0,750 

0,866 

0,250 

 

-0,00005 

0,250 

0,866 

0,750 

 

-0,00047 

0,000 

0,000 

1,000 

 

-0,00047 

0,250 

-0,866 

0,750 

 

-0,00016 

0,750 

-0,866 

0,250 

 

0,00015 

1,000 

0,000 

0,000 

 

0,00021 

0,750 

0,866 

0,250 

 

-0,00001 

0,250 

0,866 

0,750 

 

-0,00040 

10 

0,000 

0,000 

1,000 

 

10 

-0,00045 

11 

0,250 

-0,866 

0,750 

 

11 

-0,00019 

12 

0,763 

-0,850 

0,237 

 

12 

0,00019 

 

 

4,520 

0,001 

1,493 

 

0,000359 

 

ATA 

0,001 

5,972 

0,015 

ATL 

-0,000791 

 

 

1,493 

0,015 

4,493 

 

-0,001775 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2485 

0,0002 

-0,0826 

 

-0,000236 

ε

xx

 

0,0002 

0,1674 

-0,0006 

0,000131 

γ

xy

 

 

-0,0826 

-0,0006 

0,2500 

 

0,000473 

ε

yy

 

background image

 

Kontrole 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nr pkt 

 

VTV 

VTL 

 

12 

0,000 

 

0,00000000771  0,00000000771 

 

0,000 

 

 

 

 

0,000 

 

σ

εϕ

 

0,0000295 

 

0,000 

 

σ

0,ϕ

 

0,0000293 

 

α 

0,05 

0,000 

 

σ

0,ϕ'

 

0,993 

 

 

 

0,000 

 

σ

kryt

 

1,371 

 

Test glob 

0,000 

 

 

 

 

0,99 

1,37 

0,000 

 

 

 

 

spełniony 

0,000 

 

 

 

 

 

 

10 

0,000 

 

 

 

 

 

 

11 

0,000 

 

 

 

 

 

 

12 

0,000 

 

 

 

 

 

 

 

Nr 

Azymut - ϕ 

γ

ϕ

 

 

Odkształcenie postaciowe 

grad 

 

γ

max

 

0,000378 

0,0000 

0,000131 

 

 

 

33,3333 

-0,000241 

 

Odkształcenie liniowe 

66,6667 

-0,000372 

 

ε

max

 

0,000496 

100,0000 

-0,000131 

 

ε

min

 

-0,000259 

133,3333 

0,000241 

 

ϕ 

główne

 

188,2121 

166,6667 

0,000372 

 

 

 

200,0000 

0,000131 

 

 

 

233,3333 

-0,000241 

 

 

 

266,6667 

-0,000372 

 

 

 

10 

300,0000 

-0,000131 

 

 

 

11 

333,3333 

0,000241 

 

 

 

12 

367,6667 

0,000370 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Znalezienie elementów tensora odkształceń za pomocą pomierzonych przemieszczeń. 
Dane do części drugiej 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

punkt 

∆x 

∆y 

σ

∆x

 

σ

∆y

 

 

 

mm 

 

mm 

10,00 

10,00 

9,90 

-3,90 

0,80 

0,70 

 

-3882,50  14487,50 

31,21 

31,21 

2,70 

6,90 

0,60 

1,00 

 

-25092,50  -6722,50 

2,24 

38,98 

-5,00 

-4,90 

1,00 

1,20 

 

3877,50  -14492,50 

-18,98 

17,76 

3,40 

-15,10 

1,20 

0,80 

 

25097,50 

6727,50 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

średnia 

6,12 

24,49 

 

 

 

 

 

 

 

 
Obliczenie współczynników aproksymacji dla równania p

x

=a

0

+a

1

x+a

2

 

a - współczynniki przy niewiadomych 

∆x 

-3882,50 

14487,50 

9,9 

-25092,50 

-6722,50 

2,7 

3877,50 

-14492,50 

-5 

25097,50 

6727,50 

3,4 

 

Macierz wag σ∆x 

0,80 

0,60 

1,00 

1,20 

 

background image

 

Macierz A 

 

 

 

Macierz L 

 

 

 

1,250 

-4853,125 

18109,375 

 

12,375 

 

 

 

1,667 

-41820,833 

-11204,167 

 

4,500 

 

 

 

1,000 

3877,500 

-14492,500 

 

-5,000 

 

 

 

0,833 

20914,583 

5606,250 

 

2,833 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Macierz A

T

 

 

 

Macierz A

T

 

 

 

6,035 

-54461,476 

-5857,517 

 

20,330 

 

 

 

-54461,476 

2224989725,217 

441738240,321 

 

-208380,686 

 

 

 

-5857,517 

441738240,321 

694945408,898 

 

262031,641 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Macierz Q 

 

 

 

Macierz niewiadomych 

 

σ 

 

0,2145357782 

0,0000055988 

-0,0000017506 

a0 

-2,73610 

 

0,463180 

 

0,0000055988 

0,0000000007 

-0,0000000004 

a1 

0,00012 

 

0,000026 

 

-0,0000017506 

-0,0000000004 

0,0000000017 

a2 

-0,00048 

 

0,000041 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kontrole 

 

 

 

 

 

VTV 

VTL 

 

 

 

 

 

 

0,4161 

0,4161 

VTA 

 

 

 

 

-0,278 

0,00000 

 

 

Test globalny 

0,209 

0,00000 

 

 

σ

0

 

σ

kryt

 

-0,348 

0,00000 

 

 

0,645 

1,960 

0,417 

0,00000 

 

α 

0,05 

 

Spełniony 

 
 

background image

Obliczenie współczynników aproksymacji dla równania p

y

=a

0

+a

1

x+a

2

 

a - współćzynniki przy niewiadomych 

∆y 

-3882,50 

14487,50 

-3,9 

-25092,50 

-6722,50 

6,9 

3877,50 

-14492,50 

-4,9 

25097,50 

6727,50 

-15,1 

 

Macierz wag σ∆y 

0,70 

1,00 

1,20 

0,80 

 

Macierz A 

 

 

 

Macierz L 

 

 

 

1,429 

-5546,429 

20696,429 

 

-5,571 

 

 

 

1,000 

-25092,500 

-6722,500 

 

6,900 

 

 

 

0,833 

3231,250 

-12077,083 

 

-4,083 

 

 

 

1,250 

31371,875 

8409,375 

 

-18,875 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Macierz A

T

 

 

 

Macierz A

T

 

 

 

5,298 

8891,583 

23291,309 

 

-28,05571145 

 

 

 

8891,583 

1655031943,726 

278686854,302 

 

-747575,1308 

 

 

 

23291,309 

278686854,302 

690107691,593 

 

-271106,1196 

 

 

 

 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

background image

Macierz Q 

 

 

 

Macierz niewiadomych 

 

σ 

 

0,2216556800 

0,0000000739 

-0,0000075108 

a0 

4,23773 

 

0,470803 

 

0,0000000739 

0,0000000006 

-0,0000000003 

a1 

0,00042 

 

0,000025 

 

-0,0000075108 

-0,0000000003 

0,0000000018 

a2 

0,00008 

 

0,000043 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kontrole 

 

 

 

 

 

VTV 

VTL 

 

 

 

 

 

 

0,10252 

0,10252 

VTA 

 

 

 

 

-0,119 

0,0000 

 

 

Test globalny 

0,170 

0,0000 

 

 

σ

0

 

σ

kryt

 

-0,203 

0,0000 

 

 

0,320 

1,960 

0,136 

0,0000 

 

α 

0,05 

 

Spełniony 

 
 

G= 

0,00012 

-0,00048 

T= 

0,00012145  -0,00003111 

W= 

-0,000446 

0,00042 

0,00008 

-0,00003111  0,00008220 

0,000446 

ε

xx

 

0,00012145 

γ

xy

 

-0,00003111 

ε

yy

 

0,00008220 

 
 
 

background image

Nr 

Azymut - ϕ 

γ

ϕ

 

Odkształcenie postaciowe 

grad 

γ

max

 

0,000037 

0,0000 

-0,0000311 

33,3333 

0,0000014 

Odkształcenie liniowe 

66,6667 

0,0000326 

ε

max

 

0,00007071 

100,0000 

0,0000311 

ε

min

 

0,00013293 

133,3333 

-0,0000014 

ϕ 

główne

 

349,5404 

166,6667 

-0,0000326 

200,0000 

-0,0000311 

233,3333 

0,0000014 

266,6667 

0,0000326 

10 

300,0000 

0,0000311 

11 

333,3333 

-0,0000014 

12 

367,6667 

-0,0000331 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

-0,000400

-0,000300

-0,000200

-0,000100

0,000000

0,000100

0,000200

0,000300

0,000400

0,000500

0

5

10 15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

105

110

115

120

125

130

135

140

145

150

155

160

165

170

175

180

185

190

195

200

205

210

215

220

225

230

235

240

245

250

255

260

265

270

275

280

285

290

295

300

305

310

315

320

325

330

335

340

345

350

355

360

365

370

375

380

385

390395

400

Wykres radialny odkształceń liniowych i postaciowych

γϕ

εϕi

background image

 

 

 

-0,000500

-0,000400

-0,000300

-0,000200

-0,000100

0,000000

0,000100

0,000200

0,000300

0,000400

0,000500

0

1

0

2

0

3

0

4

0

5

0

6

0

7

0

8

0

9

0

1

0

0

1

1

0

1

2

0

1

3

0

1

4

0

1

5

0

1

6

0

1

7

0

1

8

0

1

9

0

2

0

0

2

1

0

2

2

0

2

3

0

2

4

0

2

5

0

2

6

0

2

7

0

2

8

0

2

9

0

3

0

0

3

1

0

3

2

0

3

3

0

3

4

0

3

5

0

3

6

0

3

7

0

3

8

0

3

9

0

4

0

0

Odkształcenia postaciowe

γϕ

-0,000300

-0,000200

-0,000100

0,000000

0,000100

0,000200

0,000300

0,000400

0,000500

0,000600

0

1

0

2

0

3

0

4

0

5

0

6

0

7

0

8

0

9

0

1

0

0

1

1

0

1

2

0

1

3

0

1

4

0

1

5

0

1

6

0

1

7

0

1

8

0

1

9

0

2

0

0

2

1

0

2

2

0

2

3

0

2

4

0

2

5

0

2

6

0

2

7

0

2

8

0

2

9

0

3

0

0

3

1

0

3

2

0

3

3

0

3

4

0

3

5

0

3

6

0

3

7

0

3

8

0

3

9

0

4

0

0

Odkształceniia liniowe

εϕi

background image

 

-0,0000400

-0,0000200

0,0000000

0,0000200

0,0000400

0,0000600

0,0000800

0,0001000

0,0001200

0,0001400

0

5

10 15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

105

110

115

120

125

130

135

140

145

150

155

160

165

170

175

180

185

190

195

200

205

210

215

220

225

230

235

240

245

250

255

260

265

270

275

280

285

290

295

300

305

310

315

320

325

330

335

340

345

350

355

360

365

370

375

380

385

390395

400

Wykres radialny odkształceń liniowych i postaciowych

γϕ

εϕi

background image

 

 

 

-0,0000500

-0,0000400

-0,0000300

-0,0000200

-0,0000100

0,0000000

0,0000100

0,0000200

0,0000300

0,0000400

0,0000500

0

1

0

2

0

3

0

4

0

5

0

6

0

7

0

8

0

9

0

1

0

0

1

1

0

1

2

0

1

3

0

1

4

0

1

5

0

1

6

0

1

7

0

1

8

0

1

9

0

2

0

0

2

1

0

2

2

0

2

3

0

2

4

0

2

5

0

2

6

0

2

7

0

2

8

0

2

9

0

3

0

0

3

1

0

3

2

0

3

3

0

3

4

0

3

5

0

3

6

0

3

7

0

3

8

0

3

9

0

4

0

0

Odkształcenia postaciowe

γϕ

0,0000000

0,0000200

0,0000400

0,0000600

0,0000800

0,0001000

0,0001200

0,0001400

0,0001600

0

1

0

2

0

3

0

4

0

5

0

6

0

7

0

8

0

9

0

1

0

0

1

1

0

1

2

0

1

3

0

1

4

0

1

5

0

1

6

0

1

7

0

1

8

0

1

9

0

2

0

0

2

1

0

2

2

0

2

3

0

2

4

0

2

5

0

2

6

0

2

7

0

2

8

0

2

9

0

3

0

0

3

1

0

3

2

0

3

3

0

3

4

0

3

5

0

3

6

0

3

7

0

3

8

0

3

9

0

4

0

0

Odkształcenia liniowe

εϕi