Áreas de aplicação de strain gages

Na análise experimental de tensão são determinadas tensões mecânicas a partir das deformações medidas na superfície do componente e sob o conhecimento das propriedades do material (módulo de elasticidade, coeficiente de deformação transversal). Não raro, tanto a magnitude quanto a direção da tensão principal são quantidades de interesse.

Strain gages na fabricação de transdutores

Na fabricação de transdutores, a deformação de um elemento de medição causada por uma carga é registrada com a ajuda de um strain gage.  Esta carga pode ser uma massa, uma força, um torque ou uma pressão. O campo de medição de uma célula de carga pode se extender desde alguns poucos gramas até centenas de toneladas. Isso depende da rigidez mecânica do corpo do transdutor (elemento de medição) e não do strain gage. O campo é de tal maneira dimensionado que, diante de uma carga nominal, produz-se uma deformação (nominal) de aproximadamente 1000µm/m. Assim, obtém-se uma ótima relação sinal-ruído, possibilitando uma margem de segurança suficientemente grande até à sobrecarga mecânica do elemento de medição.

Strain gages para investigações experimentais

Análise experimental de tensão

Na análise experimental de tensão são determinadas tensões mecânicas a partir das deformações medidas na superfície do componente e sob o conhecimento das propriedades do material (módulo de elasticidade, coeficiente de deformação transversal). Não raro, tanto a magnitude quanto a direção da tensão principal são quantidades de interesse. O conceito de tensão mecânica é definido como uma força referida à uma superfície. Com a ajuda destas medições tenta-se, em muitas ocasiões, demonstrar a validez de modelos matemáticos (p. ex., o método de elementos finitos).

Análise de tensão residual interna

As tensões internas são tensões mecânicas produzidas no interior do componente sem que haja a atuação de forças ou torques externos – p. ex., devido ao processo de esfriamento de peças fundidas, etc. Para se determinar as tensões internas na superfície do objeto através de strain gages, o estado de tensão existente tem que ser alterado através de um furo (método de perfuração) ou fresando um sulco anular (método de núcleo anular).

Investigação de durabilidade, análise de pontos débeis, análise de carga

Estes términos já refletem com clareza os campos de aplicação correspondentes dos strain gages. Os objetos e peças à investigar são muito variados – começando por componentes de veículos, passando por asas de aviões e chegando às prensas de transformação.

Determinação de tensões térmicas

Se a livre expansão térmica de um objeto é impedida ou obstaculizada, tensões térmicas são produzidas devido à variação da temperatura no material. Também devido à gradientes de temperatura, por exemplo, com processos de aquecimento ou esfriamento unilaterais, surgem tensões térmicas que podem ser registradas com strain gages.