Metody doświadczalnego kształtowania

Model należy wymiarować w oparciu o kryteria podobieństwa elementów zbrojonych. Na ogół nie jest jednak możliwe spełnienie prawa modelowego Poissona (program uprawnienia budowlane na komputer). Współczynnik Poissona dla polimerów wynosi bowiem ok. 1/3, a więc znacznie więcej niż dla betonu.
Naruszenie prawa modelowego Poissona powoduje więc pewien błąd. Wielkości tego błędu nie można obliczyć w sposób ogólny - zależy on od kształtu konstrukcji, rozmieszczenia zbrojenia, obciążenia itp. Możliwa jest jedynie ocena błędu dla konkretnych schematów konstrukcji.

W pracy dokonano takiej oceny dla dwóch typowych elementów żelbetowych (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Jak wykazało porównanie naprężeń obliczonych dla różnych współczynników Poissona, błędy te nie są duże na pewno mniejsze niż przy użyciu modeli niezbrojonych. Jednakże przy badaniu szczególnych typów konstrukcji należy się liczyć z możliwością pewnych nieścisłości i wpływ ich odpowiednio przeanalizować.
Metody doświadczalnego kształtowania znalazły zastosowanie głównie przy projektowaniu konstrukcji powłokowych.
Zadanie polega na wybraniu spośród wszystkich możliwych kształtów powłok rozpiętych na zadanym konturze i poddanym zadanemu obciążeniu takiego kształtu, przy którym potencjał (energia odkształcenia sprężystego) całej konstrukcji osiąga minimalną wartość (uprawnienia budowlane).

Powłoka ukształtowana na minimum potencjału będzie ustrojem optymalnym z wytrzymałościowego punktu widzenia.
Kryterium minimum potencjału spełniają bezmomentowe ściskane lub rozciągane błony, w których stan naprężeń zredukowany jest do wyłącznie naprężeń normalnych, równomiernie rozłożonych po grubości powłoki przy braku naprężeń stycznych. Stan napięcia w każdym punkcie optymalnej powłoki opisuje wektor kolisty, którego moduł n przedstawia wartość napięcia błonowego. W danym punkcie powłoki napięcie to jest jednakowe we wszystkich kierunkach (program egzamin ustny).

Ukształtowanie powłoki

W ogólnym przypadku obciążenia jest ono zmienne w różnych punktach powłoki. Tylko przy obciążeniach normalnych do powierzchni błony może być stałe dla całego obszaru odpowiednio ukształtowanej powłoki. Równania opisują rzędne z powłoki, w której we wszystkich punktach i we wszystkich kierunkach panuje jednakowa siła normalna TIQ.
Taki idealny stan naprężeń powstaje pod działaniem stałego obciążenia normalnego, które w praktyce budowlanej spotyka się w wyjątkowych przypadkach.

Z tego względu równania te mają być traktowane jedynie jako pierwsze przybliżenie w rozwiązaniu bardziej skomplikowanych równań (opinie o programie).
Powłoka w kształcie błony Prandtla. Trudności całkowania równań różniczkowych kształtowania powłok występujące w przypadku obciążeń innych niż normalne do powierzchni powłoki oraz niemożliwość zastosowania założenia małej wyniosłości, usprawiedliwiają poszukiwania odpowiednich metod doświadczalnych.

Nietrudno zauważyć, że uproszczone równania opisują również warunki równowagi elastycznej błony zastosowanej przez Prandtla dla doświadczalnego rozwiązywania zagadnień skręcania. Błona ta, najczęściej mydlana, utrzymuje się pod działaniem ciśnienia powietrza dzięki siłom napięcia powierzchniowego o stałej wartości w każdym punkcie błony (segregator aktów prawnych).
Błonę formuje się z roztworu mydlanego za pomocą aparatu, którego prototyp zbudował Prandtl.
W nowszych typach tych aparatów określanie rzędnej błony dokonywane jest na drodze elektrycznej przez pomiar zmian oporu prądu elektrycznego. Igła umocowana jest do szklanej płyty przykrywającej naczynie, w którym uformowana jest błona.

Płytę wraz z igłą przesuwa się poziomo aż do momentu uzyskania styku igły z błoną (promocja 3 w 1). Moment ten sygnalizowany jest nagłą zmianą oporu prądu płynącego przez igłę i błonę do aluminiowej płyty, w otworze której wytworzona została błona. Po stwierdzeniu, że nastąpiło zetknięcie igły z błoną, opuszcza się do poziomu ruchomą płytę, na której rozpięty jest arkusz papieru.