應(yīng)力測(cè)定實(shí)驗(yàn)演示文稿

應(yīng)力測(cè)定實(shí)驗(yàn)演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)1、光彈性法

——光學(xué)應(yīng)力測(cè)量方法2、電測(cè)法

——電阻應(yīng)變法一、壓力容器應(yīng)力測(cè)量的目的和方法當(dāng)前第2頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)二、電阻應(yīng)變法測(cè)量應(yīng)力的基本原理（一）電阻應(yīng)變片

當(dāng)前第3頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)非電量測(cè)量電量測(cè)量當(dāng)前第4頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)當(dāng)前第5頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)單向應(yīng)力狀態(tài)單軸應(yīng)變片σ=Eε當(dāng)前第6頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)雙向應(yīng)力狀態(tài)1、主應(yīng)力方向已知當(dāng)前第7頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)雙向應(yīng)力狀態(tài)2、主應(yīng)力方向未知（i=1、2、3）、、當(dāng)前第8頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)當(dāng)前第9頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)應(yīng)變花當(dāng)前第10頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)（二）測(cè)量電路

作用1、將應(yīng)變片的電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓（或電流）變化。2、將溫度補(bǔ)償片接入測(cè)量電路，消除溫度變化的影響。當(dāng)前第11頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)測(cè)量電路當(dāng)前第12頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)當(dāng)前第13頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)長(zhǎng)導(dǎo)線的影響及修正1、應(yīng)變片靈敏系數(shù)的修正2、公共地線接橋法當(dāng)前第14頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)多點(diǎn)測(cè)量問(wèn)題預(yù)調(diào)平衡箱當(dāng)前第15頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)（三）電阻應(yīng)變儀

測(cè)量電路放大器顯示記錄儀器當(dāng)前第16頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)靜態(tài)電阻應(yīng)變儀動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀靜動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀當(dāng)前第17頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)三、內(nèi)壓薄壁容器應(yīng)力測(cè)定實(shí)驗(yàn)（一）實(shí)驗(yàn)過(guò)程及注意事項(xiàng)

1、貼片貼片主要工具①砂紙（粗、細(xì)）、銼刀、砂輪等②丙酮或酒精、棉紗③鋼尺、劃針④粘結(jié)劑、鑷子、剪刀、絕緣膠帶等⑤紅外線燈或熱吹風(fēng)機(jī)⑥電烙鐵、錫焊絲、松香當(dāng)前第18頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)貼片步驟①選片②測(cè)量應(yīng)變片電阻值③試件測(cè)試部位的表面處理④劃線⑤貼片⑥貼片后的檢查●外觀檢查

●絕緣電阻檢查

●工作片和補(bǔ)償片的電阻測(cè)量●應(yīng)變片的防護(hù)當(dāng)前第19頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)2、導(dǎo)線的連接與固定當(dāng)前第20頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)當(dāng)前第21頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)3、應(yīng)變測(cè)量1234567圖1-1薄壁容器應(yīng)力測(cè)試裝置1—排氣閥；2—壓力表；3—薄壁容器4—壓力表；5—試壓泵；6—進(jìn)水閥；7—放水閥當(dāng)前第22頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)筒體錐形端蓋半球形端蓋可拆平蓋板焊接平蓋板橢圓形端蓋圖1-2試件模型示意圖，2當(dāng)前第23頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)①測(cè)點(diǎn)選擇和布片方案的確定②工作片、補(bǔ)償片和預(yù)調(diào)平衡箱、電阻應(yīng)變儀的連接。③容器內(nèi)氣體的排除④預(yù)加載和卸載⑤預(yù)調(diào)平衡、應(yīng)變測(cè)量。⑥系統(tǒng)卸載，關(guān)閉電機(jī)和測(cè)量?jī)x器。應(yīng)變測(cè)量步驟當(dāng)前第24頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)當(dāng)前第25頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)當(dāng)前第26頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理（1）應(yīng)力計(jì)算（2）測(cè)量誤差計(jì)算當(dāng)前第27頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)5、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求①容器測(cè)點(diǎn)位置分布圖②各種載荷下的實(shí)測(cè)應(yīng)變讀數(shù)③各測(cè)點(diǎn)應(yīng)力值計(jì)算④各測(cè)點(diǎn)應(yīng)力理論計(jì)算值⑤在容器外形圖上畫(huà)出應(yīng)力分布曲線⑥測(cè)量誤差計(jì)算⑦分析測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因當(dāng)前第28頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)四、壓力容器應(yīng)力測(cè)量工程實(shí)例當(dāng)前第29頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告當(dāng)前第30頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)當(dāng)前第31頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)當(dāng)前第32頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)當(dāng)前第33頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)實(shí)驗(yàn)一內(nèi)壓薄壁容器應(yīng)力測(cè)定實(shí)驗(yàn)一、目的要求1．掌握電測(cè)應(yīng)力的基本原理和方法，學(xué)習(xí)和提高電測(cè)法的基本操作技能。2．測(cè)定不同型式頂蓋及筒體上的應(yīng)力分布和結(jié)構(gòu)不連續(xù)處邊緣應(yīng)力的影響。3．驗(yàn)證頂蓋、筒體及邊緣處應(yīng)力的理論計(jì)算公式。4．學(xué)會(huì)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理和測(cè)量值的誤差分析。二、實(shí)驗(yàn)裝置及主要儀器1．實(shí)驗(yàn)裝置：如圖1-1所示。

圖1-2為試件模型示意圖，學(xué)生可選擇其中一種或兩種試件進(jìn)行測(cè)定。

當(dāng)前第34頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)1234567圖1-1薄壁容器應(yīng)力測(cè)試裝置1—排氣閥；2—壓力表；3—薄壁容器4—壓力表；5—試壓泵；6—進(jìn)水閥；7—放水閥當(dāng)前第35頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)筒體錐形端蓋半球形端蓋可拆平蓋板焊接平蓋板橢圓形端蓋圖1-2試件模型示意圖，2．主要儀器：（1）YJD—1型靜動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀或YJD—17型靜動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀（2）P20R預(yù)調(diào)平衡箱（3）惠斯登電橋等當(dāng)前第36頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)

三、實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)是用電阻應(yīng)變片測(cè)定零部件或結(jié)構(gòu)指定部位的表面應(yīng)變，再根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系式，確定構(gòu)件表面應(yīng)力狀態(tài)的一種實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析方法。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將電阻應(yīng)變片（簡(jiǎn)稱應(yīng)變片）固定在被測(cè)構(gòu)件上，當(dāng)構(gòu)件變形時(shí)，應(yīng)變片的電阻值發(fā)生相應(yīng)的變化。通過(guò)電阻應(yīng)變儀，可以將應(yīng)變片中的阻值變化測(cè)量出來(lái)并以正比于應(yīng)變值的模擬電信號(hào)輸出，最后就可以用記錄儀記錄。電阻應(yīng)變法測(cè)量可以用式（1-1）表示：（1-1）式中ε——應(yīng)變儀測(cè)得的應(yīng)變值；dR/R——應(yīng)變片阻值隨構(gòu)件變形而發(fā)生的相對(duì)變化；k——比例系數(shù)（靈敏系數(shù)）。若被測(cè)部位在彈性范圍內(nèi)工作，對(duì)測(cè)得的應(yīng)變值，可以采用虎克定律換算得到對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值。當(dāng)前第37頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)2．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要對(duì)各種典型薄壁容器筒體、頂蓋及接管或筒體的連接不連續(xù)處的應(yīng)力分布進(jìn)行測(cè)試。試件可以為一些自制的薄壁容器模型，也可采用工業(yè)產(chǎn)品的一些小型薄壁容器，使測(cè)試對(duì)象形式多樣并具有工程實(shí)際意義。

四、實(shí)驗(yàn)操作步驟1．根據(jù)選擇的測(cè)點(diǎn)和布片方案進(jìn)行表面打磨、劃線定位、表面脫脂處理、粘貼應(yīng)變片、固化及防護(hù)等工作。2．用相同長(zhǎng)度和相同型號(hào)的導(dǎo)線，一端和工作片連接，另一端和預(yù)調(diào)平衡箱連接。每根導(dǎo)線都需進(jìn)行編號(hào)，并記下相對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)編號(hào)，以免發(fā)生錯(cuò)誤。3．按應(yīng)變儀、預(yù)調(diào)平衡箱的操作規(guī)程對(duì)各測(cè)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)調(diào)平衡。4．打開(kāi)排氣閥，開(kāi)動(dòng)試壓泵，將容器內(nèi)的氣體排除，然后關(guān)閉排氣閥，對(duì)實(shí)驗(yàn)容器進(jìn)行加載。當(dāng)前第38頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)5．對(duì)容器進(jìn)行幾次加載、卸載循環(huán)。消除應(yīng)變片初受載后的永久變形，使滯后誤差趨于穩(wěn)定。每次卸載后需進(jìn)行預(yù)調(diào)平衡，然后按加載步驟加載，記下應(yīng)變讀數(shù)。當(dāng)應(yīng)變讀數(shù)和滯后量趨于恒定時(shí)，才可進(jìn)行正式測(cè)量。6．系統(tǒng)最后一次卸載后先檢查一下平衡情況，然后加載進(jìn)行正式測(cè)量，記錄每種載荷下，各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變讀數(shù)。7．測(cè)量結(jié)束后，系統(tǒng)卸載，并關(guān)閉電動(dòng)機(jī)及其它測(cè)量?jī)x器。

五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1．選片根據(jù)測(cè)試要求，選擇所需的應(yīng)變片或應(yīng)變花，并作外觀檢查，片基上應(yīng)無(wú)氣泡、脫層，片絲應(yīng)無(wú)折皺、斷裂、銹蝕，引線接頭應(yīng)牢固可靠。電阻片之電阻值必須用惠斯登電橋重新測(cè)定，在多點(diǎn)測(cè)量中同組使用的電阻片各片的阻值應(yīng)相等或相接近，其阻值差別不超過(guò)±0．2歐姆。6.32．試件測(cè)試部位的表面必須進(jìn)行處理，表面粗糙度以

為宜，并用零號(hào)砂紙打磨成交叉紋路，最后用丙酮或酒精洗去表面污垢并擦干。

當(dāng)前第39頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)3．貼片前按所測(cè)部位和所測(cè)應(yīng)變方向用鉛筆、直尺畫(huà)中心十字線，以便貼片能按劃線位置準(zhǔn)確貼片。4．貼片干燥后，還必須作以下檢查：（1）外觀檢查，應(yīng)無(wú)翹曲，脫膠現(xiàn)象。（2）應(yīng)變片與試件之間的絕緣電阻檢查，絕緣電阻值應(yīng)大于200兆歐。（3）測(cè)量片與補(bǔ)償片的電阻檢查，電阻值應(yīng)不超過(guò)±0.2歐姆。5．若測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)或電阻片要保持比較長(zhǎng)時(shí)間，則在應(yīng)變片上必須涂上防潮劑，以免電阻片受潮。

六、預(yù)習(xí)要求1．熟悉實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)和布置。2．按實(shí)驗(yàn)要求制定實(shí)驗(yàn)方案。3．估計(jì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的故障及檢查和排除的方法。

當(dāng)前第40頁(yè)\共有49頁(yè)\編于星期二\7點(diǎn)七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1．容器測(cè)點(diǎn)位置的分布圖；2．在各種載荷下的實(shí)測(cè)應(yīng)變讀數(shù)；3．各測(cè)點(diǎn)應(yīng)力值計(jì)算；4．用壓力容器理論計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力理論值；5．測(cè)量值的誤差計(jì)算；6．在容器外形圖上作應(yīng)力分布曲線；7．分析實(shí)測(cè)時(shí)產(chǎn)生誤差的原因。