梁電測綜合實驗(ZZH).ppt

材料力學實驗(三),純彎梁的彈性模量、泊松比、正應力電測綜合實驗,一、概述： 在工程上有許多構件的幾何形狀非常復雜或者構件所受的外力非常復 雜或者構件的邊界條件不清楚，在這樣的情況下，用材料力學理論很難求 解或者是根本沒有解。因此，就必須通過實驗的方法來尋求解答即實驗應 力分析而電阻應變測試方法就是實驗應力分析中運用最為廣泛的一種。,電測中的傳感元件-電阻應變片,空調(diào)壓縮機現(xiàn)場應力測試,電測在大型構件應力分析中的應用,電測在汽車衡中的應用,傳感器,應變儀,電橋盒,電測在自動生產(chǎn)線上的應用,傳感器,二、實驗目的：,1、初步掌握電測法的基本原理和測試方法；,三、實驗設備、裝置和儀器：,2、測定梁在純彎曲時各測點的正應變、計算出正應力， 并與理論計算值比較以驗證彎曲正應力公式。,1、梁彎曲實驗裝置 ；,2、 DH3818靜態(tài)數(shù)字電阻應變儀 ；,3、CMT5105電子萬能材料試驗機；,4、0.02mm 游標卡尺、鋼卷尺；,4、繪出梁在純彎曲時正應變沿梁高度的分布圖。,3、測定矩形截面梁的彈性模量和泊松比；,四、實驗步驟：,1、用游標卡尺和鋼直尺測量梁的寬度b和高度h，載荷作用點到梁支點的距離a 2、采用多點半橋公共補償測量法，將應變片和公共溫度補償片分別接入 DH3818靜態(tài)電阻應變儀的相鄰橋臂上。 3、依照靜態(tài)電阻應變儀的操作規(guī)程對應變儀進行檢驗并調(diào)整每點的電橋平衡。 4、啟動CMT5105電子萬能材料試驗機,按加載方案逐級加載，每加一級載荷， 相應測讀一次各點的應變值直至加到預計的最終載荷為止，然后全部卸載。 5、實驗結束，卸載。關閉試驗機、應變儀，清理現(xiàn)場。,電阻應變測量（簡稱電測法）的原理是用電阻應變片作為傳感元件，將被測構件表面的物理量、力學量、機械量等非電量轉(zhuǎn)換成電量來進行測量的一種實驗方法。,五、電測法基本原理:,六、電阻應變效應,K電阻應變片的靈敏系數(shù),電阻應變片,導線電阻的表達式：,由實驗知：線應變與電阻變化率之間存在線性關系。,七、應變測量原理,構件受力后，BD 間的輸出電壓改變?yōu)椋?利用電橋平衡原理測量電阻改變，從而進一步得到被測構件表面的應變。,電橋平衡條件,正,負,正,負,八、溫度補償：,將R1貼在構件受力處，R2 貼在附近不受力處，環(huán)境溫度的變化對相同應變片R1、R2 所引起的電阻值變化同為RT,由于溫度變化對電阻值影響很大，利用電橋特性即可以消除。,九、單梁布片示意圖及實驗值計算,每一枚縱向應變片間距為:h/4,十、疊梁布片示意圖及各點的應變值測定,應變沿梁高度的分布圖,導線接線住,1,2,3,4,5,6,7,8,1/4 橋,9,補償,10,半橋,通道號,應變量及設置修正系數(shù),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,確認,退格,設置,平衡,短接片,A,B,C,D,十、接線示意圖：,1點,2點,3點,4點,5點,工作片,溫度補償片,DH3818靜態(tài)應變儀,十一、實驗數(shù)據(jù)表：,梁的材料：彈簧鋼,1000,2000,3000,4000,5000,應變增量平均值,實測應力實（MPa）,理論應力理 （MPa）,載荷（N）,載荷值 增量,應變值 增量,應變值 增量,應變值 增量,應變值 增量,應變值 增量,1000,1000,1000,1000,p,測點,1 (),2 (),3 (),4 (),5 (),6 (),7 (),橫向應變 上 橫向應變 下,實測泊松比值,實測彈性模量值,十二、實驗報告要求：,1、在實驗報告原理部分，要繪出實驗裝置簡圖和惠斯頓電橋圖；,2、在報告中，根據(jù)測量結果繪出沿梁高度的應變分布圖；,3、根據(jù)梁的實測應力與理論應力進行比較并分析誤差原因；,4、根據(jù)實測值計算出梁的泊松比和彈性模量。,將構件表面微小的機械變形，通過電阻