《電測(cè)量應(yīng)力法》PPT課件.ppt

1 電測(cè)應(yīng)力法的原理,一、電測(cè)應(yīng)力法的基本原理 以電阻應(yīng)變片作為傳感元件,將構(gòu)件表面的應(yīng)變轉(zhuǎn)換成為電阻應(yīng)變片的電阻變化,然后通過(guò)電阻應(yīng)變儀測(cè)出應(yīng)變片的電阻變化,并將其直接轉(zhuǎn)換成構(gòu)件的應(yīng)變。根據(jù)應(yīng)力和應(yīng)變之間的關(guān)系，可確定構(gòu)件的應(yīng)力。,二、電阻應(yīng)變片,電阻應(yīng)變片作為傳感元件,將構(gòu)件表面的應(yīng)變轉(zhuǎn)換成為電阻應(yīng)變片的電阻變化,三、電阻應(yīng)變儀,將應(yīng)變片的電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，然后將其放大，并轉(zhuǎn)換成構(gòu)件的應(yīng)變。,惠斯登電橋的原理,已知：,求：,構(gòu)件受力后，各應(yīng)變片的電阻產(chǎn)生微小的變化,若各應(yīng)變片的電阻均為R，,通過(guò)轉(zhuǎn)換讀數(shù)電路：,電橋的預(yù)調(diào)平衡問(wèn)題,三、電測(cè)應(yīng)力中的一些技術(shù)問(wèn)題,1、全橋和半橋,全橋：惠斯登電橋中的四個(gè)橋臂都采用電阻應(yīng)變片,半橋：兩個(gè)橋臂采用電阻應(yīng)變片，另外兩個(gè)橋臂采用標(biāo)準(zhǔn)電阻。,2、溫度補(bǔ)償,標(biāo)準(zhǔn)電阻,電阻應(yīng)變片的電阻變化有兩部分：應(yīng)變引起的以及溫度變化引起的,排除溫度變化引起的 方法是溫度補(bǔ)償法。,溫度補(bǔ)償片：貼在與變形構(gòu)件同樣材料，但不受力的物體上。,測(cè)量片：貼在變形的構(gòu)件上。,2 純彎曲正應(yīng)力電測(cè)應(yīng)力法,3 應(yīng)變、應(yīng)力的測(cè)量和計(jì)算,一、單向應(yīng)力狀態(tài),若測(cè)點(diǎn)為單向應(yīng)力狀態(tài)，且主方向?yàn)橐阎瑒t可沿著主應(yīng)力方向貼一片應(yīng)變片，測(cè)出主應(yīng)變，該點(diǎn)的主應(yīng)力為：,彎曲正應(yīng)力測(cè)量即屬于這一類(lèi)情況。,電阻應(yīng)變片作為傳感元件貼在構(gòu)件的表面,構(gòu)件的表面處于平面應(yīng)力狀態(tài)。,二、主應(yīng)力已知的二向應(yīng)力狀態(tài),若測(cè)點(diǎn)為二向應(yīng)力狀態(tài)，且主方向?yàn)橐阎獣r(shí)，則可沿著兩個(gè)主應(yīng)力方向各貼一片應(yīng)變片，測(cè)出主應(yīng)變 和 ，利用廣義胡克定律，可計(jì)算出主應(yīng)力。,解得：,實(shí)例1： 承受內(nèi)壓的薄壁圓筒容器,主應(yīng)力已知的二向應(yīng)力狀態(tài),采用兩片直角應(yīng)變花,實(shí)例 2： 承受扭轉(zhuǎn)的圓棒,二、主應(yīng)力未知的二向應(yīng)力狀態(tài),對(duì)圖示平面應(yīng)力狀態(tài)有:,對(duì)該應(yīng)力狀態(tài)又有:,在 方向上的線(xiàn)應(yīng)變?yōu)?,將 (a) 和 (b) 代入(c) ,可得:,利用該公式可以確定主應(yīng)變的方向和大小.,主應(yīng)變的方向:,主應(yīng)變的大小:,只要測(cè)得 即可得到該點(diǎn)主應(yīng)變的大小和方向,然后可計(jì)算出該點(diǎn)主應(yīng)力的大小。,由于 難以測(cè)得，為此可通過(guò)測(cè)得該點(diǎn)三個(gè)方向上的線(xiàn)應(yīng)變，確定該點(diǎn)主應(yīng)變的大小和方向。,由測(cè)出的 ，可以求出 ，然后即可得到該點(diǎn)主應(yīng)變的大小和方向,然后可進(jìn)一步計(jì)算出該點(diǎn)主應(yīng)力的大小。,對(duì)于圖示三片直角應(yīng)變花，有,主應(yīng)變的方向:,主應(yīng)變的大小:,主應(yīng)變的方向:,主應(yīng)變的大小:,代入公式：,對(duì)于圖示三片直角應(yīng)變花，最后有：,主應(yīng)力的方向:,主應(yīng)力的大小:,4 彎扭組合變形電測(cè)