Садржај
Схватање колике тежине може да држи мост зависи од тога како реагује на стрес и напоре аутомобила и других возила која га прелазе. Али, за најмалобројније промене стреса, требаће вам мерило напрезања које вам може дати вредности стреса које су много мање. Вриједност микространа вам помаже у томе.
Мицростраин
Стрес се мери помоћу "сигма" σ = Ф / А за силу Ф на објекту и подручју А над којим се примењује сила. Можете да измерите стрес на директан начин ако знате снагу и подручје. Ово даје истезање јединица као и притисак. То значи да можете додати притисак на објект као један од начина мерења оптерећења на њему.
Такође можете да утврдите колики је притисак на материјалу користећи вредност соја, мерено "епсилон" ε = ΔЛ / Л за промену дужине ΔЛ материјала који је под стресом подељен са стварном дужином Л материјала. Када се материјал сажима у одређеном смеру, као што је тежина аутомобила на мосту, сам материјал може да се шири у правцима окомитим на тежину. Овај одговор истезања или сабијања, познат као Поиссон ефекат, омогућује вам израчунавање напрезања.
Ова „деформација“ материјала се дешава на микро нивоу за ефекте микронапрезања. Док се мерачи нормалне величине мери променама у дужини материјала од милиметара или инча, мере за микротензионе се користе за дужину микрометра (користећи грчко слово "му") μм за промену дужине. То би значило да бисте користили вредности ε по налогу од 10-6 у величини да добије микронапрезање μ__ε. Претварање микропрепреке у сој значи умножавање вредности микропрепреге са 10-6.
Микространични мерачи
Откад је шкотски хемичар Лорд Келвин открио да метални проводни материјал под механичким напрезањем показује промену електричне отпорности, научници и инжењери су истраживали ову везу између напрезања и струје да би искористили ове ефекте. Електрични отпор мјери отпор жице протоку електричног набоја.
Кондензатори користе цик-цак облик жице тако да, када измерите електрични отпор жице док струја тече кроз њу, можете да измерите колики је притисак на жици. Облик мрежасте цик-цак повећава површину жице паралелну са правцем напрезања.
Микро-мерилници раде исто, али мере још ситније промене електричног отпора објекта, као што су промене микроскопа у дужини предмета. Мерилници искориштавају предност таквог односа, тако да, када се напон на неком предмету пребаци на мерач затезања, мерач мења свој електрични отпор сразмерно деформацији. Механизми за напрезање проналазе употребу у вагама који дају прецизна мерења тежине предмета.
Примјери проблема са мјерачем напрезања
Примери проблема са мерачима мерења могу илустровати ове ефекте. Ако мерач напона мери микронапрезање од 5_μ__ε_ за материјал дужине 1 мм, за колико микрометара се мења дужина материјала?
Претворите микротлак у сој множећи га са 10-6 да бисте добили вредност напрезања 5 к 10-6, и претворите 1 мм у метре множећи га са 10-3 да добијем 10-3 м. Користите једнаџбу за напрезање за решавање ΔЛ са 5 к 10-6 = ΔЛ / 10-3 м_. Решите за _ΔЛ као (5 к 10)-6) к (10-3) да бисте добили 5 к 10-9 м, или 5 к 10-3 μм _._