Prova di laboratorio: Ponte estensimetrico

Politecnico di Milano

A.A. 2022/2023

Corso di misure meccaniche e termiche

Prof. Bortolino Saggin

Relazione di laboratorio: Ponte estensimetrico

Studente:

Indice

• 1. Sommario ………………………………………………………………… 1
• 2. Introduzione ……………………………………………………………... 2
• 3. Corpo del lavoro ………………………………………………………. 7
• 3.1 Descrizione apparato sperimentale ……………………... 7
• 3.2 Taratura ………………………………………………………………… 10
• 3.3 Dati di misura ………………………………………………………... 10
• 3.4 Analisi dei dati ………………………………………………………. 12
• 3.4.1 Valutazione dell’incertezza della teorica …………... 12
• 3.4.2 Valutazione dell’incertezza della sperimentale ……... 13
• 3.4.3 Confronto incertezze 14 ……………………………………..
• 3.4.4 Confronto e teorica sperimentale considerando l’incertezza tipo …………………….. 15
• 4. Conclusioni ……………………………………………………………... 16
• 5. Bibliografia e sitografia ……………………………………….. 17
• 6. Ringraziamenti ………………………………………………………... 17

1. Sommario

Lo scopo dell'esperienza di laboratorio è il confronto tra i dati di deformazione teorica e sperimentale di una barra in alluminio a seguito dell’applicazione di un carico flessionale noto, rappresentato dai campioni di una pesiera normata posti su un piattino agganciato all’estremità della barra analizzata.

L’operazione primaria è la verifica dell’integrità dei collegamenti elettrici dell’apparecchiatura adottata, mediante multimetro, onde evitare possibili malfunzionamenti.

L’ottenimento dei dati sperimentali è stato reso possibile dall’applicazione di due estensimetri a griglia metallica posti sui lati opposti della barra, corrispondenti ai lati 1 e 2 di un ponte di Wheatstone.

L’operazione di misurazione della deformazione deve essere preceduta dall’operazione di taratura del ponte estensimetrico utilizzando una resistenza di Shunt posta in parallelo ad un lato del ponte. Quindi determinazione della sensibilità del ponte conoscendo la variazione di resistenza generata dall’inserimento di Shunt in parallelo e lo sbilanciamento provocato da quest’ultima.

È noto che la variazione di temperatura dell’esecuzione della prova rispetto alla temperatura di taratura, provoca sia un effetto modificante, che interferente. Con la configurazione degli estensimetri adottata è possibile evitare l’effetto interferente, mentre l’effetto modificante lo ipotizziamo trascurabile per le condizioni di operatività adottate.

A seguito del confronto di deformazione teorica e sperimentale, è possibile analizzare anche le incertezze che questi dati portano appresso. Verificando l’ipotesi, che i dati teorici abbiano incertezza maggiori a causa della loro stessa natura di approssimazione della realtà.

L'obiettivo è di ottenere una buona corrispondenza tra i risultati teorici e sperimentali, ma non sempre ciò è possibile. L'accuratezza delle previsioni teoriche dipende dalla validità dei modelli utilizzati e dalla corretta considerazione di tutti i fattori rilevanti che influenzano la deformazione della barra. Nel mondo reale, è comune avere una discrepanza tra i risultati teorici e quelli sperimentali, e ciò può essere oggetto di ulteriori indagini e raffinamenti dei modelli teorici. 1

2. Introduzione

Gli estensimetri a griglia metallica sono dispositivi utilizzati per misurare la deformazione di un materiale sotto l'effetto di una tensione.

Un estensimetro a griglia metallica è costituito da una sottile griglia metallica, solitamente realizzata in lega di nichel-cromo, incollata o saldata su un supporto flessibile come un substrato polimerico. La griglia è progettata con un pattern regolare di strisce parallele sottili, generalmente di forma rettangolare.

Quando un estensimetro a griglia metallica viene applicato su un materiale, le strisce metalliche si allungano o si comprimono in risposta alla deformazione del materiale. Questo provoca una variazione di proprietà delle strisce che, a sua volta, modifica la loro resistenza elettrica [1]. () [1]() = () ∙ ()

Le variazioni a cui sono soggetti gli estensimetri sono nell’ordine dei millesimi, e questo genera difficoltà nella scelta dello strumento di misura, che deve presentare una risoluzione molto piccola, portando all’aumento dei costi