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Misure di deformazione Corso di Misure e Diagnostica Industriale - A.A. 2004-2005.

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Presentazione sul tema: "Misure di deformazione Corso di Misure e Diagnostica Industriale - A.A. 2004-2005."— Transcript della presentazione:

1 Misure di deformazione Corso di Misure e Diagnostica Industriale - A.A

2 Misure di deformazione2 Introduzione Misure di deformazione vengono condotte sia per conoscere lo stato di deformazione e, quindi, di sforzo su una superficie, sia per realizzare dispositivi per la misura di forze o coppie (dinamometri, torsiometri…)… è importante avere a disposizione trasduttori per misure di deformazione al fine di poter svolgere operazioni di: collaudo diagnostica monitoraggio controllo Introduzione

3 Misure di deformazione3 Esistono diverse definizioni per il concetto di deformazione (Scienza delle Costruzioni) Deformazione Definendo un valore medio per la deformazione, essa può essere calcolata come: Nota: 1 = (m/m) Deformazione

4 Misure di deformazione4 Estensimetri Gli strumenti per effettuare misure di deformazione sono detti estensimetri Possono essere di diverse tipologie: meccanici ottici pneumatici acustici ferromagnetici elettrici Estensimetri

5 Misure di deformazione5 Esempio di estensimetro meccanico.Esempio di estensimetro ferromagnetico. Figure tratte da: F. Angrilli, Corso di misure meccaniche, termiche e collaudi – Gli strumenti di misura, CEDAM Estensimetri

6 Misure di deformazione6 Estensimetri Caratteristiche dellestensimetro: - la costante di taratura dellestensimetro deve essere stabile e non variare nel tempo, per effetti termici od altri fattori ambientali; - dovrebbe misurare la deformazione locale e non quella media (quindi lo spostamento relativo tra due punti molto vicini); - deve avere una buona risposta in frequenza, nel caso di misure dinamiche; - deve essere economicamente accessibile per permettere un largo impiego.

7 Misure di deformazione7 Estensimetria elettrica: concetti base FF Elemento sensibile Estensimetro incollato e isolato elettricamente Stato di deformazione piano R resistenza del conduttore [ ] resistività del materiale [ m] L lunghezza del conduttore [m] A sezione del conduttore [m 2 ]

8 Misure di deformazione8 Valori tipici resistenza nominale: R 120, 350 tolleranza: ± 1% base: 0,6-200 mm materiali: costantana (lega Cu-Ni), leghe Ni-Cr, semiconduttori, altri... base Estensimetria elettrica: concetti base

9 Misure di deformazione9 base di misura asse longitudinale asse trasversale terminali a filo terminali a piazzola supporto griglia segni di riferimento ESTENSIMETRI FOTOINCISI Estensimetria elettrica: concetti base Figura tratta da: A. Cigada, Appunti di estensimetria elettrica, Città Studi

10 Misure di deformazione10 per 0,6/120 1,5/120 3/120 6/120 10/120 per 0,6/120 1,5/120 3/120 6/120 10/120 acciaio 3/350 6/350 10/350 per 0,6/120 1,5/120 3/120 6/120 10/120 per 0,6/120 1,5/120 3/120 6/120 10/120 alluminio 3/350 6/350 10/350 per 0,6/120 1,5/120 3/120 6/120 per 0,6/120 1,5/120 3/120 6/120acciaio Estensimetria elettrica: concetti base

11 Misure di deformazione11 Estensimetria elettrica: concetti base

12 Misure di deformazione12 2 ESTENSIMETRI Estensimetria elettrica: concetti base

13 Misure di deformazione13 3 ESTENSIMETRI Estensimetria elettrica: concetti base

14 Misure di deformazione14 Estensimetria elettrica: concetti base

15 Misure di deformazione15 Estensimetria elettrica: concetti base

16 Misure di deformazione16 saldati incapsulati: con involucro protettivo Estensimetria elettrica: concetti base

17 Misure di deformazione17 FOTOINCISIONE Estensimetria elettrica: concetti base Disegno in grande Proiezione su lastra fotosensibile che ricopre uno strato metallico depositato su supporto isolante Effetto della luce fissa il disegno Lavaggio mette a nudo il metallo da asportare Bagno acido asporta il metallo

18 Misure di deformazione18 GAGE FACTOR Estensimetria elettrica: concetti base La resistenza dellestensimetro varia a causa di: variazioni dimensionali (L, A) dello stesso, dovute alla deformazione; variazioni di resistività ( ) dovute alla deformazione meccanica (effetto piezoresistivo). Differenziando la (1): (1) (2) Considerando la variazione infinitesima di volume: (3) (4) Si può anche scrivere: (5) (6)

19 Misure di deformazione19 Ma: Sostituendo nella (2): (6) (7) (8) Dividendo membro a membro la (8) per la (1): (9) Dunque: GAGE FACTOR Effetto dellallungamento Effetto del mutamento di area Effetto piezoresistivo Valore tipico: k=2 (per leghe metalliche). Estensimetria elettrica: concetti base

20 Misure di deformazione20 Estensimetria elettrica: concetti base Sensibilità trasversale Da quanto visto: In realtà, la variazione di resistenza nellestensimetro dipende dallo stato di deformazione piano presente sulla superficie considerata. k s è normalmente trascurabile. (sforzo monoassiale) Quindi, a causa della deformazione trasversale, calcolando la deformazione con la (*), si commette un errore: Landamento è riportato nel grafico … (*)

21 Misure di deformazione21 Estensimetria elettrica: concetti base Figura tratta da: J. W. Dally & W. F. Riley, Experimental stress analysis, 3rd edition, McGraw Hill StSt

22 Misure di deformazione22 Abrasione con carta vetrata della zona di applicazione APPLICAZIONE DEGLI ESTENSIMETRI Estensimetria elettrica: concetti base

23 Misure di deformazione23 Pulizia della zona di applicazione Estensimetria elettrica: concetti base

24 Misure di deformazione24 Posizionamento dellestensimetro Estensimetria elettrica: concetti base

25 Misure di deformazione25 Applicazione delladesivo Estensimetria elettrica: concetti base

26 Misure di deformazione26 Applicazione dellestensimetro Estensimetria elettrica: concetti base

27 Misure di deformazione27 Pressione sullestensimetro Estensimetria elettrica: concetti base

28 Misure di deformazione28 Saldatura dei terminali Estensimetria elettrica: concetti base

29 Misure di deformazione29 Saldatura e fissaggio dei cavi Estensimetria elettrica: concetti base

30 Misure di deformazione30 Applicazione del protettivo Estensimetria elettrica: concetti base

31 Misure di deformazione31 Riassumendo: 1.Abrasione con carta vetrata 2.Pulitura 3.Posizionamento estensimetro 4.Applicazione adesivo 5.Applicazione estensimetro 6.Pressione 7.Saldatura terminali 8.Fissaggio cavi 9.Applicazione protettivo e isolante Estensimetria elettrica: concetti base

32 Misure di deformazione32 u Adesivi ad azione rapida: l cianoacrilati: - polimerizzano in un tempo molto breve - utilizzati per prove di breve durata - utilizzati a temperatura ambiente ADESIVO u Adesivi ad azione lenta: (utilizzati per prove di lunga durata) l resine epossidiche: - aggiunta di un catalizzatore - sono termoindurenti (tempo di indurimento funzione della temperatura di utilizzo) l resine fenoliche: - utilizzate a temperatura e pressione elevate Estensimetria elettrica: concetti base


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