A harmadik részben azzal foglalkozunk, hogy milyen módon lehet megállapítani a szerkezetben keletkező feszültségeket és hogyan lehet erőket számolni ezekből.

Mit – nyúlásmérés.

Itt jön az a rész, ahol már elektronika is van a dologban, a nyúlásmérés szabatos neve ugyanis villamos nyúlásmérés. Az alapelv tökegyszerű: végy egy nyúlásmérő bélyget, ragaszd fel, kapcsolj rá egy erősítőt, a jelet küldd át egy A/D konverteren és a kapott értéket mentsd el a vinyóra.
A nyúlásmérő bélyeg amit leggyakrabban használunk egy 5x5mm-es bázisú uniaxiális nyúlásmérő ellenállás. Az ilyen bélyegek elég egyszerű szerkezetek: két réteg fólia, közöttük egy radiátorra emlékeztető finom fémrajzolattal és két kivezetéssel (“lábak”). A rendszer működési elve sem bonyolult: a bélyeget a mérendő pontban fémtiszta felületre (köszörülés, zsírtalanítás) kell felrakasztani pillanatragasztóval, így ha jól sikerül a ragasztás a bélyeg nyúlása megegyezik az alatta levő felület nyúlásával. A bélyeg ellenállása attól függ, hogy mi a helyzet a nyúlásokkal; ha terheljük a szerkezetet, akkor változik az ellenállás. Vagyis: mérünk ellenállást terheletlen és terhelt állapotban, az ellenállások különbségből nyúlást számolunk, és ha a mért pontban az anyag a rugalmas tartományban maradt (ez a szabvány méretezési eljárásából adódóan hidak esetén mindig így van), akkor a nyúlás egyenesen arányos lesz az anyagban keletkező feszültséggel, vagyis az ellenállás változásából osztással-szorzással számítható az anyagban keletkező feszültség.
A mérési rendszer persze annyira stabil amennyire és könnyen megváltozhat a nullhelyzete például hőmérsékletváltozás hatására, úgyhogy a rudakra felrakott bélyegeken kívül vannak kompenzáló bélyegek is a rendszerben, amik egy darab vasra vannak felragasztva, és segítségükkel a teherből származó nyúlásokat lehet szétválasztani a hőmérsékletváltozásból vagy a mérőrendszer állapotának változásából származó hibáktól.
Egy adott rúdban levő igénybevételeket úgy lehet kimérni bélyegekkel, hogy a rúd egy kereszmetszetében több bélyeget helyezünk el, majd a mérési adatok, az elsőéves mechanika (összetett igénybevétellel terhelt rúd feszültségei) és az általános iskolai matek tananyag (többismeretlenes határozott egyenletrendszer megoldása) ismeretében meg lehet határozni a rúdban levő erőt és a nyomatékokat.
Az elv tehát viszonylag egyszerű, de mire az összes bélyeg a helyére kerül – a Szabadság-híd esetében összesen kb. száz bélyeggel mértünk -, be van kábelezve, össze van kapcsolva a számítógéppel, a mérést irányító szoftver konfigurálva van és minden lámpa zöld, az három nap.
Alapvetően kétféleképpen szoktunk mérni. A statikus méréseknél a bélyeg és az erősítő közé be van rakva egy méréspontváltónak nevezett szerkezet amit az erősítő irányít és nem egyéb mint egy rakás relé. A számítógépre ilyenkor egyszerre csak egy bélyeg van rákapcsolva, és a mérés során a méréspontváltó egymás után rákapcsolja az erősítőre a bélyegeket. Ahhoz hogy ez a mérés működjön, a teher nem változhat a mérés során, vagyis ezt a típusú mérést leginkább a lehajlásméréssel egyidejűleg érdemes megcsinálni. Rettenetesen unalmas dolog, mert csak a PC-el kell indítani a mérést pár billenytyűlenyomással, és ha minden OK akkor a száz bélyeget a rendszer beállításoktól függően kb. 1-2 perc alatt végigméri, vagyis egy félórás teherállás alatt bruttó két-három perc munka van vele, de az előkészítés pörgése után jól esik leülni a gép mellé és órákon keresztül nem csinálni mást mint nyomogatni kicsit a gombokat.
A másik – nevezzük dinamikusnak – mérésnél egy többcsatornás erősítő-A/D konverterre vannak kapcsolva a bélyegek, és a mérés adott mintavételi frekvenciával, az összes bekapcsolt bélyegen folyamatosan megy, úgyhogy végülis ezzel is lehet statikus teher esetén mérni. E mérés alapján meghatározható, hogy hogyan változik a rúderő egy jármű áthaladásának hatására és ez az alapja a dinamikus tényező meghatározásának, vagyis annak, hogy az álló teherhez képest mekkora többletigénybevételt okoz ha ugyanez a teher valamekkora sebességgel végigmegy a hídon. A dinamikus mérést nem mindig szokás elvégezni, de ez a leglátványosabb az egész mérés során: a Szabadság-hídon négy darab 25 tonnára megrakott kocsi zúzott át kb. ötvennel szoros 2×2-es formációban, lengett is a híd rendesen.

(még mindig nincs vége, folyt köv.)