RY: Dehnungsmessstreifen-Rosetten mit 3 Messgittern zur Analyse zweiachsiger Spannungszustände mit unbekannten Hauptspannungsrichtungen

Diese Dehnungsmessstreifen (DMS)sind die passende Wahl für eine Analyse des zweiachsigen Spannungszustandes mit unbekannten Hauptspannungsrichtungen. Die Rosetten des Typs RY… verfügen über 3 Messgitter, die im Winkel 0°/45°/90° (Typen RY1, RY3, RY8, RY9, RY10), bzw. 0°/60°/120° (Typen RY4, RY7) angeordnet sind.

HBM bietet Ihnen eine breite Auswahl an DMS-Rosetten mit 3 Messgittern, in unterschiedlichen Geometrien, Abmessungen, Nennwiderständen (120 und350 Ohm), sowie in Temperaturgängen angepasst auf Stahl, Aluminium oder nach Kundenwunsch.

Die Beschaltung der drei Messgitter erfolgt jeweils in einer sogenannten Viertelbrückenschaltung.

Rosette (3 grids)

RY1

Quadratische Rosette mit drei Messgittern in 0°/45°/90°-Anordnung und Anschlussbändchen

RY8

Kantenrosette mit drei Messgittern in 0°/45°/90°-Anordnung und integrierten Lötflächen unterhalb der Messgitter

RY3

Runde Rosette mit drei Messgittern in 0°/45°/90°-Anordnung und integrierten Lötflächen

RY9

Kantenrosette mit drei aufeinanderliegenden (gestapelten) Messgittern in 0°/45°/90°-Anordnung und Anschlussbändchen unterhalb der Messgitter

RY4

Quadratische Rosette mit drei Messgittern in 0°/60°/120°-Anordnung und Anschlussbändchen

RY10

Kantenrosette mit drei Messgittern in 0°/45°/90°-Anordnung und zugentlasteten Lötflächen unterhalb der Messgitter.
Ideal für Wechsellasten auf einem höheren Dehnungsniveau

RY7

Runde Rosette mit drei Messgittern in 0°/60°/120°-Anordnung und integrierten Lötflächen

Hinweise zur Berechnung der ersten und zweiten Hauptspannung

Die 3 Messgitter der Rosetten werden mit den Buchstaben a, b und c bezeichnet. Demzufolge werden die 3 Dehnungen εa, εb, und εc mit einer 3-Messgitter-Rosette gemessen.Die Berechnung der Hauptnormalspannungen σ1 und σ2 erfolgt für die 0°/45°/90°-Rosette nach der Beziehung:

und für die 0°/60°/120°-Rosette zu:

Nachfolgend werden die Hauptrichtungen bestimmt. Zunächst wird der Tangens eines Hilfswinkels ψ berechnet. Für die 0°/45°/90°-Rosette nach der Beziehung:

und für die für die 0°/60°/120°-Rosette zu:

 

Anmerkung: Der Tangens eines Winkels im rechtwinkligen Dreieck ist das Verhältnis von Gegenkathete (= Zähler Z) zu Ankathete (= Nenner N):

Diese Mehrdeutigkeit des Tangens macht es notwendig, vor der endgültigen Berechnung der beiden oben genannten Quotienten die Vorzeichen von Zähler (Z) und Nenner (N) zu bestimmen. Die Ermittlung der Vorzeichen ist wichtig, weil nur aus ihnen zu erkennen ist, in welchem Quadranten des Kreises der Winkel ψ zu finden ist. Aus dem Zahlenwert des Tangens ist zunächst der Betrag des Winkels ψ zu bestimmen:

Anschließend ist der Winkel ϕ nach folgendem Schema zu bestimmen:

Der so gefundene Winkel ϕ ist von der Achse des Bezugsmessgitters a ausgehend im mathematisch positiven Sinn (entgegen dem Uhrzeigersinn) anzutragen. Die Achse des Messgitters a bildet den einen Schenkel des Winkels ϕ, der zweite Schenkel gibt die erste Hauptrichtung an. Das ist die Richtung der Hauptnormalspannung σ1 (identisch mit der Hauptdehnungsrichtung ε1). Der Scheitelpunkt liegt im Schnittpunkt der Messgitterachsen. Die zweite Hauptrichtung (Richtung der Hauptnormalspannung σ2) hat den Winkel ϕ+90°.

Das Messgitter besteht aus Konstantan, Material des Messgitterträgers ist Polyimid.

Die RY6/RY8 -Dehnungsmessstreifen erhalten Sie auch mit Anschlusskabel! Eine praktische Lösung mit vielen Vorteilen: Das Löten an der Messstelle entfällt, erhältlich in Kabellängen von 0,5 m bis 10m, auf Wunsch mit RJ11-Stecker. Ein fluorpolymerisolierter Draht am Dehnungsmessstreifen verhindert das Ankleben des Kabels bei der Installation. Einfach praktisch für Sie… !

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