يعتمد تحديد مقدار الوزن الذي يمكن أن يحمله الجسر على كيفية استجابته لإجهاد وإجهاد السيارات والمركبات الأخرى التي تعبره. ولكن بالنسبة لأقل التغييرات في الإجهاد ، ستحتاج إلى مقياس إجهاد يمكن أن يمنحك قيمًا أقل بكثير. تساعدك قيمة microstrain في ذلك.
ميكروسترين
إجهاديقاس باستخدام "سيجما"
\ sigma = \ frac {F} {A}
للقوةFعلى الجسم والمنطقةأالتي يتم تطبيق القوة عليها. يمكنك قياس الضغط بهذه الطريقة المباشرة إذا كنت تعرف القوة والمساحة. هذا يعطي الإجهاد نفس وحدات الضغط. هذا يعني أنه يمكنك إضافة ضغط على شيء ما كطريقة واحدة لقياس الضغط عليه.
يمكنك أيضًا معرفة مقدار الضغط على مادة باستخدامقيمة الانفعال، يقاس بـ "إبسيلون"
\ epsilon = \ frac {\ Delta L} {L}
للتغيير في الطولΔLمن مادة عندما تكون تحت الضغط مقسومًا على الطول الفعليإلمن المواد. عندما يتم ضغط مادة في اتجاه معين ، مثل وزن السيارات على الجسر ، يمكن للمادة نفسها أن تتمدد في الاتجاهات المتعامدة مع الوزن. هذه الاستجابة المتمثلة في التمدد أو الضغط ، والمعروفة باسمتأثير بواسون، يتيح لك حساب الضغط.
يحدث هذا "التشوه" للمادة على المستوى الجزئي لتأثيرات الإجهاد الدقيق. بينما تقيس مقاييس الإجهاد ذات الحجم الطبيعي التغيرات في طول المادة بترتيب المليمتر أو البوصة ، تستخدم مقاييس الجهد الدقيق لأطوال ميكرومتر (باستخدام الحرف اليوناني "mu") ميكرومتر للتغيير في الطول. هذا يعني أنك ستستخدم قيم
مقاييس ميكروسترين
منذ أن اكتشف الكيميائي الاسكتلندي لورد كلفن أن المواد المعدنية الموصلة تحت الضغط الميكانيكي تظهر تغيرًا في المقاومة الكهربائية ، اكتشف العلماء والمهندسون هذه العلاقة بين الإجهاد والكهرباء للاستفادة منها هذه الآثار. تقيس المقاومة الكهربائية مقاومة السلك 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 تيار عبره. يزيد الشكل المتعرج الشبيه بالشبكة من مساحة سطح السلك الموازية لاتجاه الانفعال.
تقوم مقاييس الإجهاد الدقيق بنفس الشيء ، ولكنها تقيس المزيد من التغييرات الطفيفة في المقاومة الكهربائية للكائن مثل تغيرات المجهر في طول الجسم. تستفيد مقاييس الإجهاد من العلاقة ، بحيث عندما يتم نقل الضغط على جسم ما إلى مقياس الإجهاد ، يغير المقياس مقاومته الكهربائية بما يتناسب مع الإجهاد. تستخدم مقاييس الإجهاد في الموازين التي تعطي قياسات دقيقة لوزن الجسم.
مشاكل قياس الانفعال
يمكن أن توضح مشاكل قياس الإجهاد على سبيل المثال هذه الآثار. إذا كان مقياس الإجهاد يقيس إجهادًا دقيقًا يبلغ 5μεبالنسبة لمادة طولها 1 مم ، فكم ميكرومتر يتغير طول المادة؟
تحويل ميكروسترين إلى إجهاد بضربها في 10-6 للحصول على قيمة انفعال 5 × 10-6، وتحويل 1 مم إلى متر بضربها في 10-3 للحصول على 10-3 م. استخدم معادلة الانفعال لحلهاΔL:
5 \ مرات 10 ^ {- 6} = \ frac {\ Delta L} {10 ^ {- 3}} \ implies \ Delta L = 5 \ times 10 ^ {- 6} \ times 10 ^ {- 3} = 5 \ ضرب 10 ^ {- 9} \ text {m}
أو 5 × 10-3 ميكرومتر.
