المحتوى
يعتمد تحديد مقدار الوزن الذي يمكن أن يحمله الجسر على كيفية استجابته لضغوط وإجهاد السيارات والمركبات الأخرى التي تعبرها. ولكن بالنسبة إلى معظم التغييرات البسيطة في الإجهاد ، فإنك تحتاج إلى مقياس إجهاد يمكن أن يمنحك قيم إجهاد أصغر كثيرًا. قيمة microstrain تساعدك في ذلك.
Microstrain
ضغط عصبى يقاس باستخدام "سيغما" F = F / A للقوة F على كائن والمنطقة أ التي يتم تطبيق القوة. يمكنك قياس التوتر بهذه الطريقة المباشرة إذا كنت تعرف القوة والمنطقة. وهذا يعطي سلالة نفس الوحدات مثل الضغط. هذا يعني أنه يمكنك إضافة ضغط على كائن كطريقة واحدة لقياس الضغط عليه.
يمكنك أيضا معرفة مقدار الضغط على المواد باستخدام قيمة الضغط، يقاس ب "إبسيلون" ε = ΔL / L للتغيير في الطول ΔL من المواد عندما تحت الضغط مقسوما على الطول الفعلي L من المواد. عندما يتم ضغط مادة في اتجاه معين ، مثل وزن السيارات على الجسر ، يمكن للمادة نفسها أن تتوسع في الاتجاهات المتعامدة مع الوزن. هذه الاستجابة لتمتد أو ضغط ، والمعروفة باسم تأثير بواسونيتيح لك حساب الضغط.
يحدث هذا "التشوه" للمادة على المستوى الجزئي لتأثيرات الضغط الدقيق. بينما تقيس مقاييس الضغط العادية الحجم التغيرات في طول المادة بترتيب ملليمتر أو بوصة ، يتم استخدام مقاييس الضغط الدقيق لطول ميكرومتر (باستخدام الحرف اليوناني "mu") μm للتغيير في الطول. هذا يعني أنك سوف تستخدم قيم ε على ترتيب 10-6 في الحجم للحصول على microstrain μ__ε. تحويل سلالة microstrain إلى سلالة يعني ضرب قيمة سلالة microstrain بمقدار 10-6.
Microstrain مقاييس
منذ اكتشاف الكيميائي الاسكتلندي اللورد كلفن أن المواد المعدنية الموصلة تحت الضغط الميكانيكي تظهر تغييراً في المقاومة الكهربائية ، اكتشف العلماء والمهندسون هذه العلاقة بين السلالة والكهرباء للاستفادة من هذه الآثار. المقاومة الكهربائية تقيس مقاومة الأسلاك لتدفق الشحنة الكهربائية.
تستخدم مقاييس الإجهاد شكلًا متعرجًا من السلك ، بحيث يمكنك قياس مقدار الضغط الذي يتم وضعه على السلك عند قياس المقاومة الكهربائية في السلك أثناء تدفق التيار عبره. يزيد شكل الشبكة المتعرجة من مساحة سطح السلك بالتوازي مع اتجاه السلالة.
تفعل أجهزة Microstrain نفس الشيء ، لكن تقيس تغييرات صغيرة جدًا في المقاومة الكهربائية للكائن مثل التغيرات المجهرية في طول الأشياء. تستفيد مقاييس الإجهاد من العلاقة بحيث ، عندما يتم نقل الضغط على كائن إلى مقياس الإجهاد ، يغير المقياس مقاومته الكهربائية بما يتناسب مع السلالة. تجد مقاييس الضغط استخدامات في الأرصدة التي تعطي قياسات دقيقة لوزن الأشياء.
مثال على مشاكل الإجهاد
مثال على مشاكل قياس الإجهاد يمكن أن توضح هذه التأثيرات. إذا كان مقياس الإجهاد يقيس سلالة دقيقة مقدارها 5_μ__ε_ لطول مادة 1 مم ، فكم من ميكرومتر يتغير طول المادة؟
تحويل microstrain إلى سلالة بضربه في 10-6 للحصول على قيمة سلالة 5 × 10-6، وتحويل 1 ملم إلى متر بضربه في 10-3 للحصول على 10-3 م. استخدم المعادلة لسلالة لحلها ΔL مع 5 × 10-6 = ΔL / 10-3 M_. حل ل _ΔL كـ (5 × 10-6) × (10-3) للحصول على 5 × 10-9 م ، أو 5 × 10-3 ميكرون _._