梁電測(cè)綜合實(shí)驗(yàn)(ZZH).ppt

材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)(三),純彎梁的彈性模量、泊松比、正應(yīng)力電測(cè)綜合實(shí)驗(yàn),一、概述： 在工程上有許多構(gòu)件的幾何形狀非常復(fù)雜或者構(gòu)件所受的外力非常復(fù) 雜或者構(gòu)件的邊界條件不清楚，在這樣的情況下，用材料力學(xué)理論很難求 解或者是根本沒(méi)有解。因此，就必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)尋求解答即實(shí)驗(yàn)應(yīng) 力分析而電阻應(yīng)變測(cè)試方法就是實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析中運(yùn)用最為廣泛的一種。,電測(cè)中的傳感元件-電阻應(yīng)變片,空調(diào)壓縮機(jī)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)力測(cè)試,電測(cè)在大型構(gòu)件應(yīng)力分析中的應(yīng)用,電測(cè)在汽車(chē)衡中的應(yīng)用,傳感器,應(yīng)變儀,電橋盒,電測(cè)在自動(dòng)生產(chǎn)線上的應(yīng)用,傳感器,二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1、初步掌握電測(cè)法的基本原理和測(cè)試方法；,三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、裝置和儀器：,2、測(cè)定梁在純彎曲時(shí)各測(cè)點(diǎn)的正應(yīng)變、計(jì)算出正應(yīng)力， 并與理論計(jì)算值比較以驗(yàn)證彎曲正應(yīng)力公式。,1、梁彎曲實(shí)驗(yàn)裝置 ；,2、 DH3818靜態(tài)數(shù)字電阻應(yīng)變儀 ；,3、CMT5105電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)；,4、0.02mm 游標(biāo)卡尺、鋼卷尺；,4、繪出梁在純彎曲時(shí)正應(yīng)變沿梁高度的分布圖。,3、測(cè)定矩形截面梁的彈性模量和泊松比；,四、實(shí)驗(yàn)步驟：,1、用游標(biāo)卡尺和鋼直尺測(cè)量梁的寬度b和高度h，載荷作用點(diǎn)到梁支點(diǎn)的距離a 2、采用多點(diǎn)半橋公共補(bǔ)償測(cè)量法，將應(yīng)變片和公共溫度補(bǔ)償片分別接入 DH3818靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的相鄰橋臂上。 3、依照靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的操作規(guī)程對(duì)應(yīng)變儀進(jìn)行檢驗(yàn)并調(diào)整每點(diǎn)的電橋平衡。 4、啟動(dòng)CMT5105電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī),按加載方案逐級(jí)加載，每加一級(jí)載荷， 相應(yīng)測(cè)讀一次各點(diǎn)的應(yīng)變值直至加到預(yù)計(jì)的最終載荷為止，然后全部卸載。 5、實(shí)驗(yàn)結(jié)束，卸載。關(guān)閉試驗(yàn)機(jī)、應(yīng)變儀，清理現(xiàn)場(chǎng)。,電阻應(yīng)變測(cè)量（簡(jiǎn)稱(chēng)電測(cè)法）的原理是用電阻應(yīng)變片作為傳感元件，將被測(cè)構(gòu)件表面的物理量、力學(xué)量、機(jī)械量等非電量轉(zhuǎn)換成電量來(lái)進(jìn)行測(cè)量的一種實(shí)驗(yàn)方法。,五、電測(cè)法基本原理:,六、電阻應(yīng)變效應(yīng),K電阻應(yīng)變片的靈敏系數(shù),電阻應(yīng)變片,導(dǎo)線電阻的表達(dá)式：,由實(shí)驗(yàn)知：線應(yīng)變與電阻變化率之間存在線性關(guān)系。,七、應(yīng)變測(cè)量原理,構(gòu)件受力后，BD 間的輸出電壓改變?yōu)椋?利用電橋平衡原理測(cè)量電阻改變，從而進(jìn)一步得到被測(cè)構(gòu)件表面的應(yīng)變。,電橋平衡條件,正,負(fù),正,負(fù),八、溫度補(bǔ)償：,將R1貼在構(gòu)件受力處，R2 貼在附近不受力處，環(huán)境溫度的變化對(duì)相同應(yīng)變片R1、R2 所引起的電阻值變化同為RT,由于溫度變化對(duì)電阻值影響很大，利用電橋特性即可以消除。,九、單梁布片示意圖及實(shí)驗(yàn)值計(jì)算,每一枚縱向應(yīng)變片間距為:h/4,十、疊梁布片示意圖及各點(diǎn)的應(yīng)變值測(cè)定,應(yīng)變沿梁高度的分布圖,導(dǎo)線接線住,1,2,3,4,5,6,7,8,1/4 橋,9,補(bǔ)償,10,半橋,通道號(hào),應(yīng)變量及設(shè)置修正系數(shù),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,確認(rèn),退格,設(shè)置,平衡,短接片,A,B,C,D,十、接線示意圖：,1點(diǎn),2點(diǎn),3點(diǎn),4點(diǎn),5點(diǎn),工作片,溫度補(bǔ)償片,DH3818靜態(tài)應(yīng)變儀,十一、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表：,梁的材料：彈簧鋼,1000,2000,3000,4000,5000,應(yīng)變?cè)隽科骄?實(shí)測(cè)應(yīng)力實(shí)（MPa）,理論應(yīng)力理 （MPa）,載荷（N）,載荷值 增量,應(yīng)變值 增量,應(yīng)變值 增量,應(yīng)變值 增量,應(yīng)變值 增量,應(yīng)變值 增量,1000,1000,1000,1000,p,測(cè)點(diǎn),1 (),2 (),3 (),4 (),5 (),6 (),7 (),橫向應(yīng)變 上 橫向應(yīng)變 下,實(shí)測(cè)泊松比值,實(shí)測(cè)彈性模量值,十二、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：,1、在實(shí)驗(yàn)報(bào)告原理部分，要繪出實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖和惠斯頓電橋圖；,2、在報(bào)告中，根據(jù)測(cè)量結(jié)果繪出沿梁高度的應(yīng)變分布圖；,3、根據(jù)梁的實(shí)測(cè)應(yīng)力與理論應(yīng)力進(jìn)行比較并分析誤差原因；,4、根據(jù)實(shí)測(cè)值計(jì)算出梁的泊松比和彈性模量。,將構(gòu)件表面微小的機(jī)械變形，通過(guò)電阻