EXPERIMENTÁLNÍ MECHANIKA 1. Jan Krystek

Transkript

1 EXPERIMENTÁLNÍ MECHANIKA 1 2. přednáška Jan Krystek 27. září 2017

2 ZÁKLADY TEORIE EXPERIMENTU EXPERIMENT soustava cílevědomě řízených činností s určitou posloupností CÍL EXPERIMENTU získání objektivních údajů o zkoumaném reálném objektu cestou přímého nebo nepřímého pozorování a měření na objektu 2/14

3 TYPY EXPERIMENTŮ 1. VSTUPNÍ EXPERIMENT Cílem je získání základních vstupních údajů o objektu. Ty jsou podkladem pro další řešení problému. Na základě výsledků vstupního experimentu lze v řešení problému pokračovat následujícím způsobem: výpočtové modelování, výsledky jsou podkladem pro další experimentální modely, získané poznatky jsou pro řešení problému postačující. Pak tímto krokem řešení problému končí. 3/14

4 TYPY EXPERIMENTŮ 2. INFORMAČNÍ EXPERIMENT Vychází z poznatků vstupního experimentu. Získané poznatky jsou na vyšší úrovni použity jako podklad pro následující řešení: výpočtové modelování, rozšíření experimentální modelování, je konečným řešením problému. 4/14

5 TYPY EXPERIMENTŮ 3. VÝSTUPNÍ EXPERIMENT Vychází z obou předešlých typů a vede k experimentálnímu řešení problému, pokud jej lze nalézt. 4. OVĚŘOVACÍ EXPERIMENT Cílem je ověření pravdivosti řešení získaného experimentálním modelováním, ověření teorie, numerického řešení. 5/14

6 ETAPY EXPERIMENTŮ I. NÁVRH EXPERIMENTU 1. formulace experimentálního problému, 2. komplexní úvahy a rozbory související s návrhem experimentu. Jde o otázky načem měřit (na skutečném, upraveném objektu, modelu), co měřit, jak měřit (výběr experimentálních metod), kde měřit, čím měřit (výběr expertimentálního řetězce), kdy měřit, za co měřit. 6/14

7 ETAPY EXPERIMENTŮ II. REALIZACE EXPERIMENTU Představuje: technické, metodické, programové, presonální a organizační zabezpěčení a provedení měření. Patří sem i zabezpečení kompletní dokumentace mšření. III. ZPRACOVÁNÍ VÝSLEDKŮ MĚŘENÍ IV. ZHODNOCENÍ A POSOUZENÍ EXPERIMENTU 7/14

8 VÝBĚR MĚŘÍCÍCH METOD Výběry metody při měření musí být věnována značná pozornost. Vhodnost metody musí být posuzována z řady hledisek: 1. Provozní hledisko měření na modelu, měření na zařízení v laboratoři, měření na zařízení v provozu. 2. Způsob zatížení statické, dynamické, rázové. 3. Způsob pozorování možnost odečítat přímo na měřícím místě, možnost dálkového odečítání, měření na pohybujících se částech. 8/14

9 VÝBĚR MĚŘÍCÍCH METOD 4. Rozsah informace v diskrétních bodech, na určitém povrchu, v určitém objemu. 5. Jakost informace hrubá orientace, kvalitativní výsledky, kvantitativní výsledky. 6. Teplotní podmínky za normálních podmínek, za zvýšených teplot nebo snížených teplot, za vysokých teplot, za proměnných teplot. 9/14

10 VÝBĚR MĚŘÍCÍCH METOD 7. Časové podmínky měření ihned po zatížení, měření dlouhodobé, měření průběžné, měření ve velmi krátkých časových intervalech. 8. Oblast měření pružné deformace, pružně-plastické deformace, do porušení objektu, dynamické vlastnosti konstrukce. 10/14

11 MĚŘÍCÍ METODY MĚŘÍCÍ METODY přímé měříme hodnotu fyzikální veličiny na základě její definice, nepřímé hodnotu měřené veličiny získáme měřením veličin funkčně vázaných s měřící veličinou. 11/14

12 DRUHY MĚŘÍCÍCH METOD diferenční měřená veličina je porovnávána s veličinou téhož druhu známé hodnoty, která se od měřené málo liší (kontrola tolerance pomocí komparátoru) nulová (kompenzační, vyrovnávací hodnotu měřené veličiny dostaneme při rovnováze dosažené nastavením 1 nebo více veličin známých hodnot, komparační měřená veličina je přímo porovnávána s veličinou téhož druhu známé hodnoty (měření posuvným měřítkem), substituční metoda mšřená veličina je nahrazována veličinou téhož druhu známé hodnoty. Ta se najde tím, že oba vyvojané jevby na indikačním zařízení jsou stejné (pař. stanovení hmotnosti pomocí vah) 12/14

13 EXPERIMENTÁLNÍ ŘETĚZEC EXPERIMENTÁLNÍ ŘETĚZEC materiální prvky seřazené a propojené tak, aby sloužily k dosažení cíle sledovaného experimentu. Řetězec obsahuje: funkční prvky umožnují vytvořit ve sledovaném objektu stav, jehož určité projevy chceme měřením sledovat, měřící prvky (čidla) měřící přístroje a komunikační prostředky, které umožňují registrovat měřené veličiny a jako informace je sdělovat, řídící prvky umožňují řídit celý průběh ovlivňování objektu a získávání informací o jeho chování a projevu, vyhodnocovací prvky umožní získat z informací získaných měřením informace požadované = cíl experimentu. 13/14

14 EXPERIMENTÁLNÍ ŘETĚZEC 14/14