К МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ПОГРЕШНОСТИ ДАТЧИКОВ ДЕФОРМАЦИЙ
К МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ПОГРЕШНОСТИ ДАТЧИКОВ ДЕФОРМАЦИЙ
DOI:
https://doi.org/10.22337/2587-9618-2024-20-4-186-196Ключевые слова:
напряженно-деформированное состояние, датчик деформации, контактная задача, задача Лэмба, оценка погрешностиАннотация
Работа посвящена математическому анализу погрешности теории датчиков деформаций. В теории датчиков деформаций предполагается, что датчик в силу своих геометрических и механических характеристик не вносит изменений (или вносит незначительные изменения) в напряженно-деформированное состояние (НДС) испытуемой конструкции. Для численной оценки погрешности датчика получено точное решение динамической контактной задачи датчика и упругого полупространства. Для аналитического решения этой задачи обобщен метод, который использовал Лэмб для определения динамического напряженно-деформированного состояния упругого полупространства под действием сосредоточенных сил, приложенных к его поверхности. Выполнено численное решение этой задачи для датчиков и упругого полупространства из различных материалов. Сформулированы практические рекомендации.
Библиографические ссылки
Tomson W. (Lord Kelvin). On the electrodynamic qualities of metals. Proc. R. Soc. London, 1856, no. 146, pp. 649751.
Infimovskaya A.A., Rogacheva N.N., Chernyshev G.N. Use of thin piezoceramic gauges to measure dynamic deformations. Izv. Academy of Sciences of the USSR. MTT, 1989, Vol, 24, no. 2, pp.157-162.
Rogacheva N., Sidorov V., Zheglova Yu. Piezoelectric Sensor of Small Dynamic Bending Strains, Buildings 2024, Issue 14, Vol. 2447, doi:10.3390/buildings14082447.
Li Y. Sharif-Khodaei Z. Accuracy of Distributed Strain Sensing with Single-Mode Fibre in Composite Laminates under Thermal and Vibration Loads. Structural Control and Health Monitoring, 2023, no. 2, pp. 1-13, doi: 10.1155/2023/9269987.
Calderon P., Glisic B. Influence of mechanical and geometrical properties of embedded long-gauge strain sensors on the accuracy of strain measurement. IOP publishing Meas. Sci. Technol, 2012, Vol. 23, 065604, doi: 10.1088/0957-0233/23/6/065604.
Zhao Y., Mengzhen L. A theoretical strain transfer model analysis of the substrate-bonded FBG sensor considering the influence of groove. Journal of Instrumentation, Engineering, 2024, doi: 10.1088/1748-0221/19/09/p09005.
Han D., Liu G., Xi Y., Zhao Y. Theoretical analysis on the measurement accuracy of embedded strain sensor in asphalt pavement dynamic response monitoring based on FEM. Structural Control and Health Monitoring, 2022, Vol. 29, doi: 10.1002/stc.3140.
Xinghao H. et al. High-stretchability and low-hysteresis strain sensors using origami-inspired 3D mesostructures. Sci. Adv., 2023, Vol. 9, 9799, doi: 10.1126/sciadv.adh9799.
Aidong Q. et al. Stretchable and calibratable graphene sensors for accurate strain measurement. Materials Advances, 2020, no. 1, pp. 235-243, doi: 10.1039/D0MA00032A.
Shipunov G.S., Baranov M.A., Nikiforov A.S., Khabibrakhmanova F.R. Comparison of mechanical strain measurement accuracy of fiberoptic sensor and smart-lay. Materials Physics and Mechanics, 2022, Vol. 48, no. 3, pp. 342-354, doi: 10.18149/MPM.4832022_5.
Baldassarre А., Ocampo J., Martinez M., Rans C. Accuracy of strain measurement systems on a non-isotropic material and its uncertainty on finite element analysis. Journal of Strain Analysis for Engineering Design, 2020, Vol. 56, Issue 2, pp. 76-95, doi: 10.1177/0309324720924580.
Lamb H., Dynamic Theory of Sound, 2d edn, Edward Arnold (Publishers) Ltd., London, 1931, 307 p.
Love A.E.H., Some Problems of Geodynamics, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1911.
Kochetkov I.D., Rogacheva N.N. Contact interaction of a piezoelectric actuator and elastic half-space. Journal of Applied Mathematics and Mechanics, 2005, Vol. 69, pp. 792-804.
Rogacheva N.N. Multilayered dynamic strain gauge using of piezoelectric PVDF films. MATEC Web of Conferences, 2017 Vol. 117, doi: 10.1051/matecconf/20 1711700146.
Bensoussan A., Lions J.L., Papanicolaou G. Asymptotic Analysis for Periodic Structures. American Mathematical Society, 2011, 392 p.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 International Journal for Computational Civil and Structural Engineering
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
