Isi
Mencari tahu berapa berat sebuah jembatan dapat bertahan tergantung pada bagaimana hal itu menanggapi stres dan tekanan mobil dan kendaraan lain yang melintasinya. Tetapi, untuk perubahan stres yang paling kecil, Anda membutuhkan pengukur regangan yang dapat memberi Anda nilai stres yang jauh lebih kecil. Nilai microstrain membantu Anda dengan itu.
Mikrostrain
Menekankan diukur menggunakan "sigma" σ = F / A untuk kekuatan F pada objek dan area SEBUAH dimana gaya diterapkan. Anda dapat mengukur stres dengan cara yang mudah ini jika Anda tahu kekuatan dan area. Ini memberikan regangan unit yang sama dengan tekanan. Ini berarti Anda dapat menambah tekanan pada suatu objek sebagai salah satu cara mengukur tekanan padanya.
Anda juga bisa mengetahui berapa banyak ketegangan pada material menggunakan nilai regangan, diukur dengan "epsilon" ε = ΔL / L untuk perubahan panjangnya ΔL dari bahan saat di bawah tekanan dibagi dengan panjang sebenarnya L. dari materi. Ketika suatu material dikompresi dalam arah tertentu, seperti berat mobil di atas jembatan, material itu sendiri dapat mengembang ke arah yang tegak lurus terhadap bobot. Ini respon peregangan atau kompresi, yang dikenal sebagai Efek poisson, memungkinkan Anda menghitung tegangan.
"Deformasi" material ini terjadi pada level mikro untuk efek mikrostrain. Sementara pengukur regangan berukuran normal mengukur perubahan panjang bahan pada urutan milimeter atau inci, pengukur mikrostrain digunakan untuk panjang mikrometer (menggunakan huruf Yunani "mu") μm untuk perubahan panjang. Ini berarti Anda akan menggunakan nilai ε pada urutan 10-6 besarnya untuk mendapatkan mikrostrain μ__ε. Mengubah mikrostrain menjadi regangan berarti mengalikan nilai mikrostrain dengan 10-6.
Pengukur Microstrain
Sejak ahli kimia Skotlandia Lord Kelvin menemukan bahwa bahan penghantar logam di bawah tekanan mekanik menunjukkan perubahan dalam hambatan listrik, para ilmuwan dan insinyur telah mengeksplorasi hubungan antara tegangan dan listrik untuk mengambil keuntungan dari efek ini. Hambatan listrik mengukur hambatan kabel terhadap aliran muatan listrik.
Pengukur regangan menggunakan bentuk zigzig dari kawat sehingga, ketika Anda mengukur hambatan listrik pada kawat saat arus melewatinya, Anda dapat mengukur berapa banyak tegangan yang diletakkan pada kawat. Bentuk seperti zig-zag meningkatkan luas permukaan kawat sejajar dengan arah regangan.
Pengukur mikrostruktur melakukan hal yang sama, tetapi mengukur perubahan miniscule yang lebih kecil pada hambatan listrik pada objek seperti perubahan mikroskop pada panjang objek. Pengukur regangan mengambil keuntungan dari hubungan sehingga, ketika regangan pada suatu objek dipindahkan ke regangan pengukur, pengukur mengubah resistan listriknya sebanding dengan regangan. Strain gauges menemukan kegunaan dalam keseimbangan yang memberikan pengukuran yang tepat dari berat benda.
Contoh Contoh Strain Gauge
Masalah contoh strain gauge dapat menggambarkan efek ini. Jika pengukur regangan mengukur mikrostrain 5_μ__ε_ untuk bahan yang panjangnya 1 mm, dengan berapa banyak mikrometer apakah panjang bahan berubah?
Ubah strain mikro menjadi regangan dengan mengalikannya dengan 10-6 untuk mendapatkan nilai regangan 5 x 10-6, dan konversi 1 mm ke meter dengan mengalikannya dengan 10-3 untuk mendapatkan 10-3 m. Gunakan persamaan untuk regangan untuk dipecahkan ΔL dengan 5 x 10-6 = ΔL / 10-3 m_. Pecahkan untuk _ΔL as (5 x 10-6) x (10-3) untuk mendapatkan 5 x 10-9 m, atau 5 x 10-3 μm _._