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橋がどれだけの重量を保持できるかは、橋を渡る車や他の車両のストレスや緊張に橋がどのように反応するかによって決まります。ただし、応力の最も小さな変化には、はるかに小さい応力値を提供できるひずみゲージが必要です。マイクロストレイン値は、それを支援します。
微小ひずみ
ストレス 「シグマ」を使用して測定されます σ= F / A 力のために F オブジェクトとエリア上 A その上に力が適用されます。力と面積がわかっている場合、この簡単な方法で応力を測定できます。これは、圧力と同じ単位のひずみを与えます。これは、オブジェクトのストレスを測定する1つの方法として、オブジェクトに圧力を加えることができることを意味します。
を使用して、材料にどれだけのひずみがあるかを把握することもできます ひずみの値、「epsilon」で測定 ε=ΔL/ L 長さの変更 ΔL 実際の長さで割った応力下の材料の L 材料の。橋の上の車の重量など、特定の方向に材料が圧縮されると、材料自体が重量に垂直な方向に膨張する可能性があります。伸張または圧縮のこの応答は、として知られています ポアソン効果、ひずみを計算できます。
材料のこの「変形」は、微小ひずみ効果の微小レベルで発生します。通常のサイズのひずみゲージはミリメートルまたはインチのオーダーで材料の長さの変化を測定しますが、マイクロストレインゲージは長さの変化にマイクロメートルの長さ（ギリシャ文字「mu」を使用）μmに使用されます。これは、次の値を使用することを意味します ε 10のオーダーで-6 微小ひずみを得るための大きさ μ__ε. 微小ひずみをひずみに変換することは、微小ひずみの値に10を掛けることを意味します-6.
微小ひずみゲージ
スコットランドの化学者であるケルビンLordが機械的歪みのもとで金属導電材料が電気抵抗の変化を示すことを発見して以来、科学者とエンジニアはこれらの効果を利用するためにこの歪みと電気の関係を調査してきました電気抵抗は、電荷の流れに対するワイヤの抵抗を測定します。
ひずみゲージは、ジグジグ形状のワイヤを使用するため、電流が流れるときにワイヤの電気抵抗を測定すると、ワイヤにかかるひずみの量を測定できます。ジグザグのグリッド状の形状は、歪みの方向に平行なワイヤの表面積を増加させます。
微小ひずみゲージは同じことを行いますが、物体の長さの顕微鏡変化など、物体に対する電気抵抗のさらに小さな変化を測定します。ひずみゲージは、オブジェクトのひずみがひずみゲージに伝達されると、ゲージがひずみに比例して電気抵抗を変化させるという関係を利用します。ひずみゲージは、対象物の重量を正確に測定する天びんで使用できます。
ひずみゲージの問題例
ひずみゲージの問題例は、これらの効果を説明できます。ひずみゲージが長さ1 mmの材料の5_μ__ε_の微小ひずみを測定する場合、材料の長さは何マイクロメートル変化しますか？
10を乗算して、微小ひずみをひずみに変換します-6 5 x 10のひずみ値を取得するには-6、1を10倍してメートルに変換します-3 10を取得する-3 m。ひずみの方程式を使用して ΔL 5 x 10で-6 = ΔL/ 10-3 m_。 _ΔLを解く as（5 x 10-6）x（10-3）5 x 10を取得する-9 m、または5 x 10-3 μm_._