Какие Параметры Отслеживаются Высокочувствительными Тензорезисторами При Осевом Сжатии?

Высокочувствительные тензорезисторы используются при испытаниях на осевое сжатие для регистрации двух специфических параметров деформации в реальном времени: продольной деформации сжатия и поперечной деформации расширения. Установленные непосредственно на внешней поверхности трубы из нержавеющей стали, эти датчики предоставляют необработанные данные, необходимые для определения того, как труба физически деформируется, обжимая бетонный сердечник под нагрузкой.

Одновременный мониторинг продольной и поперечной деформации — это не просто измерение деформации; это фундаментальный метод расчета коэффициента обжатия и отслеживания эволюции коэффициента Пуассона материала на различных фазах нагружения.

Механика измерения

Чтобы понять взаимодействие между стальной трубой и легким бетоном из заполнителя, необходимо выделить конкретные направленные силы.

Продольная деформация сжатия

Этот параметр измеряет укорочение трубы из нержавеющей стали вдоль оси приложенной нагрузки.

Когда испытательная машина прикладывает вертикальное давление, датчики регистрируют, насколько сжимается труба. Эти данные имеют решающее значение для сопоставления деформации стальной оболочки со сжатием бетонного сердечника.

Поперечная деформация расширения

Одновременно датчики отслеживают наружное расширение, или «выпучивание», трубы.

Это измерение является прямым показателем силы обжатия. Поскольку бетонный сердечник пытается расшириться наружу под давлением, стальная труба сопротивляется этому расширению, создавая эффект обжатия, который повышает структурную целостность колонны.

Извлечение ценности из данных деформации

Сбор необработанных данных деформации — это первый шаг; более глубокая инженерная ценность заключается в том, что эти два параметра раскрывают поведение композитного материала.

Расчет коэффициента обжатия

Эффективность колонны из бетона, обжатого трубой, зависит от коэффициента обжатия.

Исследователи используют данные в реальном времени об изменениях поперечных и продольных размеров для расчета этого коэффициента. Он количественно определяет, какую именно поддержку стальная труба оказывает бетонному сердечнику в любой данный момент испытания.

Отслеживание эволюции коэффициента Пуассона

Соотношение между поперечным расширением и продольным сжатием — известное как коэффициент Пуассона — не является статичным для этих материалов.

Высокочувствительные датчики позволяют наблюдать сдвиг этого коэффициента по мере деформации материала. Вы можете отслеживать переход материала от упругой фазы, где коэффициент составляет примерно 0,3, к упруго-пластической фазе, где коэффициент значительно увеличивается, варьируясь от 0,3 до 0,7.

Понимание контекста испытаний

Хотя тензорезисторы обеспечивают «глаза» эксперимента, достоверность данных в значительной степени зависит от способа приложения нагрузки.

Роль управления нагрузкой

Тензорезисторы должны реагировать на точные входные данные. Для управления скоростью нагружения используется электрогидравлическая сервопрессовая испытательная машина с микрокомпьютерным управлением.

Машина обеспечивает постоянную скорость нагружения на начальном этапе, что крайне важно для точных показаний в упругой фазе. Без этой стабильности данные тензорезисторов могут быть непредсказуемыми, что приведет к неправильным расчетам начального коэффициента Пуассона.

Необходимость управления перемещением

После того как образец деформируется, испытательная машина переключается на высокоточный контроль перемещения.

Это переключение позволяет тензорезисторам фиксировать процесс перераспределения напряжений и остаточную несущую способность. Использование только контроля нагрузки на этой фазе привело бы к быстрому разрушению, которое тензорезисторы могли бы не зафиксировать с достаточным разрешением.

Сделайте правильный выбор для вашего анализа

При анализе данных испытаний обжатого бетона ваша интерпретация показаний тензорезисторов должна зависеть от ваших конкретных инженерных целей.

Если ваш основной фокус — предел упругости: Сосредоточьтесь на стабильности коэффициента Пуассона около 0,3, чтобы подтвердить линейное поведение композитного материала.
Если ваш основной фокус — механика разрушения: Проанализируйте быстрое увеличение поперечной деформации относительно продольной (коэффициент Пуассона 0,3–0,7), чтобы понять упруго-пластическую несущую способность и максимальное обжатие, обеспечиваемое трубой.

Точный мониторинг деформации — единственный способ эффективно картировать динамическое взаимодействие между оболочкой из нержавеющей стали и ее бетонным сердечником.

Сводная таблица:

Параметр	Направление	Назначение	Диапазон коэффициента Пуассона
Продольная деформация сжатия	Осевое (вертикальное)	Измеряет укорочение под нагрузкой	0,3 (упругая фаза)
Поперечная деформация расширения	Радиальное (горизонтальное)	Измеряет наружное выпучивание/обжатие	0,3 - 0,7 (упруго-пластическая)

Оптимизируйте испытания материалов с KINTEK

Точность имеет первостепенное значение при измерении сложных взаимодействий в исследованиях композитных материалов. KINTEK специализируется на комплексных решениях для лабораторного прессования, предлагая ручные, автоматические, нагреваемые, многофункциональные и совместимые с перчаточными боксами модели, а также холодные и теплые изостатические прессы, широко применяемые в исследованиях аккумуляторных и конструкционных материалов.

Независимо от того, анализируете ли вы упруго-пластическую фазу бетона или проводите сжатие передовых аккумуляторных материалов, наше оборудование обеспечивает стабильный контроль нагрузки и перемещения, необходимый для точного сбора данных.

Готовы повысить точность испытаний в вашей лаборатории? Свяжитесь с KINTEK сегодня, чтобы получить индивидуальное решение

Ссылки

Ruiqing Zhu, Haitao Chen. A Study of the Performance of Short-Column Aggregate Concrete in Rectangular Stainless Steel Pipes under Axial Compression. DOI: 10.3390/buildings14030704

Эта статья также основана на технической информации из Kintek Press База знаний .