Механическое напряжения и методы его измерения

ЛекцИя №7

По учебной дисциплине

«Современные автоматизированные системы управления движением судов»

Тема: «Измерители напряжений на корпусе судна».

Учебный класс:

время: 1-2 час.

Место: 51 ауд.

Учебная и воспитательная цель:«Формирование у студентов целостного представления о современных автоматизированных системах управления движением судов»

Учебные вопросы и распределение времени:

Вступление..............................................................................................5 мин.

1. Механическое напряжения и методы его измерения...................15 мин.

2. Резисторные измерители напряжений…...….……………………30 мин.

3.Волоконно-оптические тензометры…….………………………...25 мин.

Выводы и ответы на вопросы.................................................................5 мин.

Учебно-материальное обеспечение: проектор, слайды.

Учебная литература:

1. Алексишин В.Г., Козырь Л.А., Короткий Т.Р. Международные и национальные стандарты безопасности мореплавания. - Одесса: «Латстар», 2002.-257с.

2. Золотов В.В., Фрейдзон И.Р. Управляющие комплексы сложных корабельных систем.-Л.: «Судостроение», 1986.-232с.

3. Вагущенко Л.Л. Интегрированные системы ходового мостика. - Одесса: «Латстар», 2003.-170с.

4. Вагущенко Л.Л., Вагущенко А.Л., Заичко С.И. Бортовые автоматизированные системы контроля мореходности. - Одесса: «Фенікс», 2005.-272с.

5. Вагущенко Л.Л. Судовые навигационно-информационные системы. - Одесса: «Латстар», 2004.-302с

СТРУКТУРА ЛЕКЦИИ И МЕТОДИКА ЕЕ ИЗЛОЖЕНИЯ

Лекция начинается с короткого вступления, в котором доводится тема, ее значение в подготовке специалиста, целевая установка и план. Так же во вступлении доводится рекомендуемая литература и ее краткая характеристика.В основной части лекции при определении очередного вопроса плана, формулируется его связь с обеспечивающими учебными дисциплинами и будущей деятельностью специалиста.

Волоконно-оптические тензометры

Волоконно-оптические тензодатчики перед электрическими измерителями механических напряжений имеют следующие преимущества: небольшие размеры, малый вес, высокое быстродействие, неподверженность коррозии, невосприимчивость к электромагнитным помехам. Кроме того, одно волокно может содержать несколько тензометров. Волоконно-оптические устройства не нуждаются, в громоздких защитных кожухах. Они могут быть прикреплены к поверхности материала, встроены в конструкции и позволяют измерять растяжения, сжатия материалов, температуру, ударные нагрузки.

ЛекцИя №7

По учебной дисциплине

«Современные автоматизированные системы управления движением судов»

Тема: «Измерители напряжений на корпусе судна».

Учебный класс:

время: 1-2 час.

Место: 51 ауд.

Учебная и воспитательная цель:«Формирование у студентов целостного представления о современных автоматизированных системах управления движением судов»

Учебные вопросы и распределение времени:

Вступление..............................................................................................5 мин.

1. Механическое напряжения и методы его измерения...................15 мин.

2. Резисторные измерители напряжений…...….……………………30 мин.

3.Волоконно-оптические тензометры…….………………………...25 мин.

Выводы и ответы на вопросы.................................................................5 мин.

Учебно-материальное обеспечение: проектор, слайды.

Учебная литература:

1. Алексишин В.Г., Козырь Л.А., Короткий Т.Р. Международные и национальные стандарты безопасности мореплавания. - Одесса: «Латстар», 2002.-257с.

2. Золотов В.В., Фрейдзон И.Р. Управляющие комплексы сложных корабельных систем.-Л.: «Судостроение», 1986.-232с.

3. Вагущенко Л.Л. Интегрированные системы ходового мостика. - Одесса: «Латстар», 2003.-170с.

4. Вагущенко Л.Л., Вагущенко А.Л., Заичко С.И. Бортовые автоматизированные системы контроля мореходности. - Одесса: «Фенікс», 2005.-272с.

5. Вагущенко Л.Л. Судовые навигационно-информационные системы. - Одесса: «Латстар», 2004.-302с

СТРУКТУРА ЛЕКЦИИ И МЕТОДИКА ЕЕ ИЗЛОЖЕНИЯ

Лекция начинается с короткого вступления, в котором доводится тема, ее значение в подготовке специалиста, целевая установка и план. Так же во вступлении доводится рекомендуемая литература и ее краткая характеристика.В основной части лекции при определении очередного вопроса плана, формулируется его связь с обеспечивающими учебными дисциплинами и будущей деятельностью специалиста.

Механическое напряжения и методы его измерения

Механическое напряжение. Под механическим напряжением понимается возникающая при деформации тела упругая сила, приходящаяся на единицу площади его сечения. Достаточно большое число деформаций сводится к растяжению (сжатию). При растяжении тела напряжение считается положительным, а при сжатии - отрицательным. Мерой растяжения (сжатия) тел считается величина , называемая относительной продольной деформацией:

Рис. 1. Механическое напряжение

Она показывает относительное изменение длины тела, вызванное нагрузкой (рис. 1). Напряжение при упругой продольной деформации, согласно закону Гука пропорционально . Поэтому используется и в качестве меры напряжения тела, единица которой называется стрейн (strain). Один стрейн - это напряжение, вызывающее растяжение , равное длине тела L. Разрыв твердых тел наступает при деформациях, значительно меньше одного стрейна. Поэтому напряжения твердых тел обычно выражают в микрострейнах или в миллистрейнах .

Напряжения тел измеряются тензометрами.Они могут быть электрическими, вибрационными, волоконно-оптическими. Ограничений на тип тензометров, используемых в системах оценки мореходности, не накладывается. Главное, чтобы они имели характеристики, соответствующие целям решаемых СОМ задач, и были пригодны для эксплуатации в морских условиях.

Измерители напряжений элементов судового корпуса должны иметь точность не хуже 5 (микрострейнов) и быть способными работать в частотном диапазоне 0-5 Гц.

Погрешности этих приборов, вызванные суточным изменением температур окружающей среды и груза, подлежат корректировке. Рекомендуется, чтобы датчики деформаций, вызываемых общим продольным изгибом судна, имели длинную основу с целью уменьшения влияния локальных эффектов на результаты измерений.

Силы давления воды на обшивку корпуса судна в разных его местах измеряют с помощью специальных приборов. Они могут показывать давление в разных единицах измерений: в ньютонах на квадратный метр ( ), в миллибарах , в технических атмосферах (1 ).