| |
(вибрации, нагрев и др.). Т. м. и. позволяет осуществлять визуализацию течений,
содержащих участки постоянного или медленно изменяющегося градиента плотности
среды, и используется для визуализации ударных волн, областей сжатия и
разрежения, явлений в пограничном слое. Типичное теневое изображение
неоднородного сверхзвукового потока приведено на рис. 2. Т. м. и. позволяет
также измерять плотность движущейся газовой среды.
В. А. Яковлев.
Коллиматор
Приемная часть
Рис. 1. Оптическая схема теневого прибора: 1 — источник света; 2 —
осветительная диафрагма; 3 и 3' — соответственно невозмущённый и возмущенный
световые лучи; 4 — изучаемая область потока; 5 — модель; 6 — изображение
осветительной щели; 7 — экран (фотоплёнка); 8 — визуализирующая диафрагма.
Рис. 2 Теневое изображение потока: 1 — модель (круговой цилиндр с острой
конической носовой частью); 2 — набегающий сверхзвуковой поток; 3 — конический
скачок уплотнения; 4 — область конического течения; 5 — область течения
разрежения.
Тензометрия (от лат. tensus — напряжённый, натянутый и греч. мetr{{??}} —
измеряю) — экспериментальное определение напряжённого состояния конструкций,
основанное на измерении местных деформаций. Методы и средства Т. обеспечивают
выявление причин разрушений по результатам исследования
напряжённо-деформированного состояния элементов конструкции, позволяют находить
наиболее оптимальные и совершенные конструктивные решения, изучать влияние
различных технолог факторов на прочность конструкций и т. п. Основные методы Т.
: рентгеновские и поляризационно-оптические, муаровых полос, хрупких покрытий,
гальванических покрытий и методы, основанные на масштабном преобразовании
деформаций конструкций с помощью тензометров. По принципу действия тензометры
делятся на механические, оптические, пневматические, струнные (акустические) и
электрические. В авиастроении получили распространение электрические тензометры,
действие которых основано на изменении параметров их электрической цепи или
генерировании электрических сигналов в зависимости от измеряемой деформации.
Наибольшее применение при тензометрировании натурных конструкций находят
электрические тензометры сопротивления — тензорезисторы (см. рис.).
Диэлектрическая подложка тензорезистора соединяется с чувствительной решёткой и
исследуемой конструкцией связующим материалом. Принцип действия тензорезисторов
основан на изменении электрического сопротивления чувствительной решётки при ее
деформировании вместе с конструкцией. Изменение деформации конструкции {{?}}
определяется по формуле {{?}} = {{?}}R/kR, где {{?}}R — изменение номинального
сопротивления R, k — коэффициент чувствительности. Используют следующие виды
тензорезисторов: проводниковый и полупроводниковый, у которых чувствительные
элементы выполнены соответственно из металлической проволоки или фольги и из
полупроводникового материала; термо- и тензорезистор, содержащий термо- и
тензочувствительные элементы и тензорезисторную розетку, у которой на общей
подложке устанавливается несколько чувствительных элементов с главными осями,
ориентированными под определёнными углами друг к другу. Выпускаются
тензорезисторы для криогенных (ниже —150{{°}}С), нормальных (20{{±}}15{{°}}С),
повышенных (до 300{{°}}С) и высоких (до 600{{°}}С) температур, что позволяет
осуществлять тензометрирование при нестационарных тепловых процессах.
Температурные приращения сопротивления в рабочем диапазоне температур
учитываются путём применения различных схем компенсации или внесением
соответствующих поправок при обработке результатов. Тензорезистор является
составной частью информационно-измерительной системы для тензометрирования
авиационных конструкций и представляет собой комплекс технических средств,
обеспечивающих получение информации о тепловом, деформированном и напряжённом
состояниях. В такой комплекс для тензометрирования натурной конструкции входят
тензорезисторы, измерительные коммутаторы и устройства, пульты оператора,
аппаратура связи, ЭВМ, средства оперативного представления и оформления
информации.
Лит.: Статические испытания на прочность сверхзвуковых самолётов, М., 1974;
Тензометрия в машиностроении, под ред. Р. А. Макарова, М., 1975.
Ю. С. Ильин.
Тензометр для определения деформаций при нормальных температурах: 1 —
чувствительная решётка; 2 — диэлектрическая подложка; 3 — связующее; 4 —
защитная подложка; 5 — накладка; 6 — выводные проводники; 7 — узел соединения.
Тензор напряжений — совокупность величин, характеризующая напряжённое состояние
сплошной среды в рассматриваемой точке поля течения:
||P|| = (p{{??}})
где {{?, ?}} = x, y, z — декартовы координаты, p{{??}}({{? = ?}}) — нормальные
напряжения, p{{??}} ({{? ? ?}}) — касательные напряжения (см. Поверхностностные
силы). Т. н. симметричен, то есть p{{??}} = p{{??}} ({{? ? ?}}), и для него
существуют так называемые главные оси x{{'}}, y{{'}}, z{{'}}, в которых
касательные напряжения обращаются в нуль и Т. н. содержит только диагональные
члены: p1 = px{{'}}x{{'}}, p2 = py{{'}}y{{'}}, p3 = pz{{'}}z{{'}}. Для Т. н.
сумма его диагональных членов является инвариантом линейных преобразований
pxx + pyy + pzz = p1 + p2 + p3,
то есть сумма нормальных напряжений, приложенных к трём взаимно
перпендикулярным площадкам, не зависит от ориентации площадок. Это позволяет
представить Т. н. в виде
||P|| = —pE + ||T||,
где p — давление гидродинамическое, Е — единичный тензор, ||T|| = ({{???}}) —
|
|