INVESTIGATION OF THE FEATURES OF MODELING THE STRESS STATE OF STRUCTURES ON REDUCED MODELS MADE OF ARBITRARY MATERIAL
Keywords:
strain gauge, equistrong beam, scale model, modulus of elasticity, strain sensitivity coefficientAbstract
Conducting tests on actual operational facilities is usually hampered by some complicating factors. The article considers an alternative method of experimental research on reduced-scale models of structures in laboratory conditions, which is based on full-scale testing of real structures assess the stress-strain state, the strain gauge method was used, which is widely used in engineering practice due to its reliability and versatility. A method for determining the sensitivity coefficient of strain gages and the modulus of elasticity of the structural material is proposed. To ensure the accuracy of the measurements, strain gages are located on an equally strong beam. The sensitivity coefficient of the strain gages used is determined by assigning a controlled deflection at the end of the beam. The obtained value of the sensitivity coefficient of strain gages is used to determine the modulus of elasticity of the material of the structural model, for which a load of a known magnitude is set at the end of the beam. To assess the reliability of the calculations, the deflection obtained from the calculated modulus of elasticity was compared with the actual deflection from the given load. During the experiment, experimental coefficients of strain sensitivity of resistors and the modulus of elasticity of acrylic sheets of an equal-strength beam model were obtained.
It is concluded that the proposed method for determining the sensitivity coefficient of tensors and the modulus of elasticity of an arbitrary material makes it possible to obtain more accurate and reliable values of the desired characteristics. The data obtained using the used technique allows for further analysis of the stress-strain state of various structures.
References
Проблемы и совершенствование методов оценки грузоподъемности эксплуатируемых автодорожных мостов / А.И. Васильев, А.А. Курыпов, М.Л. Хазанов и др. // Транспортное строительство. 2023. № 3. С. 16–20.
Баранов Т.М., Толстиков Е.О. Оценка фактической работы пролетного строения железнодорожного моста с использованием мобильной системы мониторинга // Транспортные сооружения. 2018. Т. 5. № 4. URL : https://elibrary.ru/download/elibrary_36825347_99969460.pdf (Дата обращения 03.02.2025).
Быкова Н.М., Баранов Т.М., Толстиков Е.О. Методика уточнения грузоподъемности пролетного строения железнодорожного моста со сквозными главными фермами с применением мобильной автоматизированной системы мониторинга // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2017. № 2 (54). С. 196–203.
Бокарев С.А., Ефимов С.В. Вопросы подобия усиленных железобетонных балок при экспериментах на уменьшенных масштабных моделях // Науковедение. 2014. № 5 (24). URL : https://elibrary.ru/download/elibrary_23039398_84644906.pdf (Дата обращения 03.02.2025).
Зайнагабдинов Д.А., Басов В.В. Проектирование и изготовление натурной модели плиты безбалластного мостового полотна // Молодая наука Сибири. 2022. № 2 (16). С. 194–201.
СП 16.13330.2017 Стальные конструкции (ред. 27.06.2023): утв. приказом Минстроя РФ № 126/пр от 27.02.2017 г. Введ. 2017–08–28. М. : Минстрой России, 2017. 145 с.
СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения (ред. 20.12.2021): утв. приказом Минстроя РФ № 832/пр от 19.12.2018 г. Введ. 2019–06–20. М. : Минстрой России, 2018. 148 с.
СП 164.1325800.2014 Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Правила проектирования (ред. 14.12.2020): утв. приказом Минстроя РФ № 452/пр от 08.08.2014 г. Введ. 2014–09–01. М. : Минстрой России, 2014. 76 с.
Дайчик М.Л.. Пригоровский Н.И., Хуршудов Г.Х. Методы и средства натурной тензометрии. М. : Машиностроение, 1989. 240 с.
Pradeep K.D., Pal K., Sharmal R.K. Strain Gauge Based Displacement Sensor // Journal of Physical Sciences. 2006. Vol. 10. P. 164–166.
ГОСТ 21616-91 Тензорезисторы. Общие технические условия. Введ. 1992–01–01. М. : комитет стандартизации и метрологии СССР, 1991. 48 с.
Мехеда В.А. Тензометрический метод измерения деформаций. Самара: СГАУ, 2011. 56 с.
Черепанов Г.П. Равнопрочный тяжелый брус: решение проблемы Галилея // Физическая мезомеханика. 2016. Т. 19. № 1. С. 84–88.
Полилов А.Н., Татусь Н.А., Тян Ш. Анализ корректности задач об изгибе равнопрочных композитных профилированных балок // Прикладная механика и техническая физика. 2019. Т. 60. № 1 (353). С. 167–180.
Арушонок Ю.Ю. Применение электротензометрии и цифровых технологий при испытании конструкций // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: строительство и архитектура. 2021. № 1 (82). С. 333–346.
