Išsiaiškinti, kiek tiltas gali išlaikyti svorį, priklauso nuo to, kaip jis reaguoja į jį kertančių automobilių ir kitų transporto priemonių įtampą ir apkrovą. Tačiau norint kuo mažiau keisti stresą, jums reikia įtempio matuoklio, kuris galėtų suteikti jums daug mažesnę streso vertę. Tam jums padeda mikrostruktūros vertė.
Mikrostruktūra
Stresasmatuojamas naudojant „sigma“
\ sigma = \ frac {F} {A}
už jėgąFant objekto ir plotoAkuriam taikoma jėga. Tokiu tiesiu būdu galite išmatuoti įtampą, jei žinote jėgą ir plotą. Tai suteikia įtampai tuos pačius vienetus kaip slėgis. Tai reiškia, kad jūs galite pridėti slėgį ant objekto kaip vieną iš būdų matuoti jo įtempį.
Taip pat galite išsiaiškinti, kokia yra medžiagos įtampaįtempimo vertė, matuojamas „epsilon“
\ epsilon = \ frac {\ Delta L} {L}
ilgio pokyčiamsΔLmedžiagos, esant įtampai, padalijus iš faktinio ilgioLmedžiagos. Kai medžiaga yra suspausta tam tikra kryptimi, pavyzdžiui, automobilių svoris ant tilto, pati medžiaga gali išsiplėsti statmenomis svoriui kryptimis. Šis tempimo ar suspaudimo atsakas, žinomas kaip
Ši medžiagos „deformacija“ įvyksta mikrolygmenyje, kad būtų užtikrintas mikrotempimas. Nors įprasto dydžio deformacijos matuokliai matuoja medžiagos ilgio pokyčius milimetro ar colio tvarka, mikrometriniai matuokliai naudojami mikrometrų ilgiams (naudojant graikišką raidę „mu“) μm ilgio. Tai reikštų, kad naudotumėte reikšmesε10 tvarka-6 pagal dydį, kad gautų mikrotempimąμε.Mikrotempio pavertimas deformacija reiškia mikrotempio vertės padauginimą iš 10-6.
Mikrostruktūros matuokliai
Nuo to laiko, kai škotų chemikas lordas Kelvinas atrado, kad metalą praleidžianti medžiaga, veikiama mechaniškai, rodo pokyčius elektrinė varža, mokslininkai ir inžinieriai išnagrinėjo šį įtampos ir elektros ryšį, norėdami pasinaudoti šių padarinių. Elektros varža matuoja laido atsparumą elektros krūvio srautui.
Įtempimo matuokliuose naudojama zigziginė vielos forma, kad išmatuodami laido elektrinę varžą, kai srovė teka per ją, galite išmatuoti, kiek įtempta viela. Zigzago formos tinklelio forma padidina vielos paviršiaus plotą, lygiagrečią įtempimo krypčiai.
Mikrojo įtempio matuokliai daro tą patį, tačiau matuoja dar mažesnius elektrinio pasipriešinimo objektui pokyčius, pavyzdžiui, mikroskopo ilgio pokyčius. Įtempimo matuokliai naudojasi tokiais santykiais, kad, perkėlus daikto įtempimą į įtempio matuoklį, matuoklis keičia savo elektrinę varžą proporcingai įtempimui. Įtempimo matuokliai randa naudos balansuose, kurie tiksliai išmatuoja objekto svorį.
Įtempimo matuoklio problemų pavyzdžiai
Padermės matuoklio problemos gali parodyti šiuos efektus. Jei deformacijos matuoklio mikrodermis yra 5με1 mm ilgio medžiagai, kiek mikrometrų keičiasi medžiagos ilgis?
Konvertuokite mikrotempį į kamieną, padauginę iš 10-6 gauti deformacijos vertę 5 x 10-6ir konvertuokite 1 mm į metrus, padauginę iš 10-3 gauti 10-3 m. Norėdami išspręsti, naudokite deformacijos lygtįΔL:
5 kartus 10 ^ {- 6} = \ frac {\ Delta L} {10 ^ {- 3}} \ reiškia \ Delta L = 5 \ kartus 10 ^ {- 6} \ kartus 10 ^ {- 3} = 5 \ kartus 10 ^ {- 9} \ tekstas {m}
arba 5 x 10-3 μm.