Nejistota měření přetvoření a mechanického napětí pomocí odporových tenzometrů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Práce se zabývá stanovením nejistoty měření přetvoření a mechanického napětí pomocí odporových tenzometrů. V práci jsou uvedeny dvě metody pro stanovení nejistoty měření. Metody GUF a MMC jsou následně aplikovány na měření prováděná odporovými tenzometry. Stanovení nejistoty měření bylo provedeno pro přetvoření měřené jednoosými a dvojosými tenzometry. Nejistota mechanického napětí byla stanovena pro jednoosé tenzometry, kříže a růžice. Pro měřené přetvoření a vypočtené mechanické napětí byly vytvořeny universální matematicko–technické modely, které lze následně aplikovat na standardní i speciální měření, jako jsou vysokoteplotní nebo měření v radiačním poli. Jednotlivé dílčí složky nejistoty přetvoření a mechanického napětí jsou rozebrány z hlediska velikosti chyby a tvaru pravděpodobnostní funkce, které mohou nabývat. Největší důraz byl kladen na chyby ovlivňující měřené přetvoření, jako jsou vlastnosti tenzometru, instalace a provozní vlivy, vnější a časové vlivy a vliv měřeného objektu. Chyby ovlivňující mechanické napětí jsou uvedeny a rozebrány dvě, a to chyba modulu pružnosti a chyba Poissonova čísla. Práce je koncipována jako souhrn informací vztahující se k chybám měření pomocí odporových tenzometrů a metod pro stanovení nejistoty měření tak, aby příslušný experimentátor mohl zde obsažené informace a metody aplikovat na příslušná měření. V závěrečných kapitolách jsou pro jednoosou a dvojosou napjatost uvedeny reprezentativní příklady stanovení nejistoty měření napjatosti dle metody GUF a MMC. Dále je proveden experiment, který porovnává naměřené hodnoty přetvoření, mechanického napětí a stanovených nejistot měření z několika různých typů tenzometrů při různých teplotách s teoretickým výpočtem přetvoření a mechanickým napětím. Experiment byl proveden na snímači posuvu, který pracuje na elementárním principu zatížení ohybem.
The dissertation thesis deals with the determination of uncertainty of strain measurement and the stress using resistance strain gages. You can find two methods to define the uncertainty in the thesis, GUF and MMC, and both are applied for measurements carried out with resistance strain gages. Definition of the measurement uncertainty was set for the strain measured by uniaxial and biaxial strain gages. The uncertainty of the stress was defined for linear strain gages, T Rosettes and Rosettes. There were universal mathematic-technical models defined to measure strain and stress, these models can be used either for standard and special measurements i.e. high-temperature, or for measurements in radiation field. Each part of the strain uncertainty and stress is analyzed from the point of view of a size of uncertainty and a form of probability of the function that strain and stress can adopt. The maximum focus was dedicated to the mistakes influencing measured strain like strain gage properties, installation and operating influences, external influences, time effects and the influence of the measured object. There are two mistakes influencing the stress described and analyzed in the thesis, the mistake of the Young’s modulus of elasticity and the mistake of the Poisson’s ratio. The thesis is conceived as a complex of information related to the measurement uncertainties using the resistance strain gages and methods of defining the measurement uncertainty in a way that the experimenter can apply the gained info and methods in the required measurements. The final chapters give representative examples to define measurement uncertainties for uniaxial and biaxial stress applying GUF and MMC method. The thesis also includes the experiment that compares measured values of strain, stress and measurement uncertainties, using several different types of strain gages at different temperatures, with theoretical calculation of strain and with stress. The experiment was carried out using the displacement sensor that works on an elementary principle of bending load.
The dissertation thesis deals with the determination of uncertainty of strain measurement and the stress using resistance strain gages. You can find two methods to define the uncertainty in the thesis, GUF and MMC, and both are applied for measurements carried out with resistance strain gages. Definition of the measurement uncertainty was set for the strain measured by uniaxial and biaxial strain gages. The uncertainty of the stress was defined for linear strain gages, T Rosettes and Rosettes. There were universal mathematic-technical models defined to measure strain and stress, these models can be used either for standard and special measurements i.e. high-temperature, or for measurements in radiation field. Each part of the strain uncertainty and stress is analyzed from the point of view of a size of uncertainty and a form of probability of the function that strain and stress can adopt. The maximum focus was dedicated to the mistakes influencing measured strain like strain gage properties, installation and operating influences, external influences, time effects and the influence of the measured object. There are two mistakes influencing the stress described and analyzed in the thesis, the mistake of the Young’s modulus of elasticity and the mistake of the Poisson’s ratio. The thesis is conceived as a complex of information related to the measurement uncertainties using the resistance strain gages and methods of defining the measurement uncertainty in a way that the experimenter can apply the gained info and methods in the required measurements. The final chapters give representative examples to define measurement uncertainties for uniaxial and biaxial stress applying GUF and MMC method. The thesis also includes the experiment that compares measured values of strain, stress and measurement uncertainties, using several different types of strain gages at different temperatures, with theoretical calculation of strain and with stress. The experiment was carried out using the displacement sensor that works on an elementary principle of bending load.
Description
Citation
DOKOUPIL, P. Nejistota měření přetvoření a mechanického napětí pomocí odporových tenzometrů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2018.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Konstrukční a procesní inženýrství
Comittee
prof. Ing. Antonín Píštěk, CSc. (předseda)
doc. Ing. Miloš Vlk, CSc. (člen)
Ing. Petr Koška, Ph.D. (člen)
prof. Ing. František Pochylý, CSc. (člen)
doc. Ing. Miloslav Haluza, CSc. (člen)
doc. Ing. Pavel Rudolf, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Simona Fialová, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jaroslav Štigler, Ph.D. (člen)
Ign. Petr Jaroš, CSc. (člen)
Ing. Aleš Skoták, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2018-02-16
Defence
Práce Ing. Dokoupila je přínosem v oblasti experimentální mechaniky při vyjadřování nejistoty tenzometrických měření. Téma je aktuální a shrnuje údaje o vlivu nejistot na měření zejména po doplnění na aplikační software a metodiku.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení