Autonoomne seade elastsusmooduli mõõtmiseks

Abstract

Materjali pinge ja deformatsiooni vahelise seose kirjeldamiseks kasutatakse elastsusmoodulit, mis kirjeldab keha struktuuri muutust jõu avaldumisel. Vastavalt struktuuri muutustele on võimalik määrata materjali jäikus/elastsus. Elastsuse määramisega on võimalik leida materjali jaoks sobiv kasutusvaldkond. Elastsusmoodul annab seega kasuliku infona keha füüsilise ja keemilise ehituse mõju materjali elastsetele omadustele. Elastsuse leidmist kasutatakse palju teadustöös, mille raames arendatakse küllaltki uue tehnoloogiaga polümeerseid aktuaatoreid. Tartu Ülikooli tehnoloogiainstituut on üks mitmest teadusasutusest üle maailma, kus sellega tegeldakse. Taoliste aktuaatorite jõud ja kiirus on selges seoses nende elastsusmooduliga, seega oleks teadlastel vaja alati pärast uue materjali valmimist kiiresti ja lihtsasti mõõta selle Youngi moodul. Youngi moodul E on üks peamiselt kasutatavast elastsusmoodulist. Käesoleva bakalaureusetöö eesmärgiks oli valmistada autonoomne seade, mida saab kerge vaevaga kasutada pehmete materjalide Youngi mooduli mõõtmiseks. Masina tööpõhimõtte aluseks on mehaanikas laialt kasutuspinda leidnud kolme punkti meetod. Antud lõputöö jaguneb nelja peatükki. Esimene peatükk kirjeldab elastsusmooduli mõistet ning annab ülevaaate selle eksperimentaalsest määramisest. Teises peatükis käsitletakse loodud seadmele esitatud nõudeid ning tuuakse valminud seadme tööpõhimõtte kirjeldus. Tehniline informatsioon loodud elastsusmooduli mõõteseadme kohta on leitav kolmandast peatükist ning kõige lõpuks on neljandas peatükis antud seadmele mõõtmistulemuste veahinnang.