METODY EKSPERYMENTALNE W MECHANICE I BUDOWIE MASZYN

ISBN: 978-83-7814-850-0   199 stron format: B5 oprawa: miękka Rok wydania: 2018

Prezentowana książka przybliża ogólne zagadnienia związane z zastosowaniem metod eksperymentalnych w praktyce inżyniera oraz naukowca zajmującego się problemami mechaniki oraz budowy i eksploatacji maszyn. W szczególny sposób przedstawiono współczesne metody pomiaru przemieszczeń i odkształceń, zarówno punktowe, jak i polowe, kładąc nacisk na możliwe źródła błędów i sposoby ich eliminacji lub zmniejszania wpływu na wyniki badań. Autor kierował się przy tym swoimi wieloletnimi doświadczeniami pracy na uczelni, w tym w realizacji projektów badawczych oraz współpracy z przemysłem. W rozdziale drugim opisano ogólne zagadnienia związane z przygotowaniem i prowadzeniem badań eksperymentalnych. W trzecim - zasadniczym - rozdziale zaprezentowano podstawowe metody badawcze w zagadnieniach związanych z mechaniką i budową maszyn, ze szczególnym uwzględnieniem pomiarów przemieszczeń i odkształceń, które należą do najczęściej wykonywanych badań eksperymentalnych. Rozdział czwarty poświęcono bardzo istotnym w obecnych czasach zagadnieniom związanym z cyfrowymi technikami obróbki sygnału, w tym omówieniu podstaw przetwarzania analogowo-cyfrowego oraz filtrom cyfrowym. Ostatni rozdział przybliża zagadnienia związane z kartami pomiarowymi, wyjaśniając główne ich parametry i pozwalając na ich optymalny wybór i użytkowanie.

SPIS TREŚCI

Wykaz ważniejszych oznaczeń1. Wstęp 2. Rola badań eksperymentalnych w mechanice i budowie maszyn 2.1. Zasady przygotowania i prowadzenia eksperymentu 3. Metody pomiaru podstawowych wielkości mechanicznych 3.1. Pomiar wielkości geometrycznych 3.1.1. Przetwornik rezystancyjny 3.1.2. Przetwornik indukcyjny 3.1.3. Przetwornik pojemnościowy3.1.4. Enkoder magnetyczny 3.1.5. Enkoder optyczny 3.1.6. Optyczny pomiar wymiarów metodą cienia 3.2. Pomiar punktowy odkształceń 3.2.1. Ekstensometry mechaniczne 3.2.2. Ekstensometry mechaniczno-optyczne3.2.3. Ekstensometry tensometryczne 3.2.4. Tensometry elektrooporowe (rezystancyjne) 3.2.4.1. Budowa i podstawy działania tensometru elektrooporowego3.2.4.2. Przetwarzanie sygnału tensometrycznego3.2.4.3. Pomiar złożonego stanu odkształcenia za pomocą tensometrów 3.2.4.4. Podstawowe źródła błędów w pomiarach tensometrycznych 3.2.4.5. Kalibracja mostka tensometrycznego3.2.5. Tensometry piezoelektryczne 3.2.6. Ekstensometry światłowodowe3.2.6.1. Podstawowe informacje o światłowodach 3.2.6.2. Siatki Bragga3.3. Pomiar polowy przemieszczeń i odkształceń 3.3.1. Metoda elastooptyczna 3.3.1.1. Podstawy elastooptyki3.3.1.2. Polaryzacja światła3.3.1.3. Podstawy działania polaryskopu3.3.1.4. Praktyczne układy polaryskopów i ich użycie 3.3.1.5. Przykłady użycia metody elastooptycznej 3.3.1.6. Określanie stałej elastooptycznej materiału3.3.2. Metoda mory geometrycznej 3.3.3. Metody interferometryczne 3.3.3.1. Optyka falowa 3.3.3.2. Podstawy interferometrii holograficznej 3.3.3.3. Interferometr Michelsona3.3.3.4. Interferometr siatkowy 3.3.3.5. Elektroniczna interferometria plamkowa 3.3.4. Określenie rzędu prążka 3.3.5. Metoda cyfrowej korelacji obrazu 3.3.5.1. Pomiary 2D 3.3.5.2. Pomiary 3D 3.3.5.3. Przykłady użycia metody DIC3.4. Metoda pomiaru zmiany rezystancji 3.4.1. Podstawy metody 3.4.2. Przykłady zastosowania3.5. Pomiar sił i momentów3.5.1. Pomiar siły 3.5.2. Pomiar momentu zginającego 3.5.3. Pomiar momentu skręcającego 4. Techniki cyfrowe w pomiarach 4.1. Pomiar analogowy i cyfrowy 4.2. Podstawowe kody zapisu cyfrowego 4.2.1. Kod 1 z n 4.2.2. Naturalny kod binarny 4.2.3. Kod uzupełnień do dwóch 4.2.4. Kod Graya4.3. Podstawy działania przetworników analogowo-cyfrowych 4.3.1. Podstawowe parametry przetworników analogowo-cyfrowych4.3.2. Błędy przetwarzania sygnału 4.3.3. Główne typy przetworników analogowo-cyfrowych 4.4. Cyfrowa obróbka sygnału 4.4.1. Typowe przebiegi sygnałów pomiarowych 4.4.2. Ręczna obróbka sygnałów 4.4.3. Cyfrowe filtry sygnału 4.4.3.1. Szereg Fouriera4.4.3.2. Transformata Fouriera4.4.3.3. Cyfrowe filtry sygnału - typy filtrów 4.4.3.4. Rodzaje filtrów5. Karty pomiarowe5.1. Podstawowe interfejsy kart pomiarowych 5.2. Główne parametry uniwersalnych kart pomiarowych (Multifunction card)5.2.1. Wejścia analogowe (Analog Input, AI) 5.2.2. Wyzwalanie analogowe (Analog Trigger)5.2.3. Wyjścia analogowe (Analog Output, AO)5.2.4. Wejścia/wyjścia cyfrowe (Digital Input/Output, Digital I/O, DIO) 5.2.5. Licznik lub zegar cyfrowy (Counter/Timer)5.2.6. Wyzwalanie cyfrowe (Digital Trigger) 5.2.7. Wyjście napięciowe (+5 V Power Source) 5.2.8. Podłączenia zewnętrzne (Pinout)5.3. Karty specjalizowane 5.3.1. Uniwersalne karty wejść analogowych (Universal Analog Input) 5.3.2. Karty tensometryczne (Strain Gauge Input, Bridge Input) 5.3.3. Uniwersalne karty wejść/wyjść cyfrowych (Digital I/O) 6. Podsumowanie Bibliografia