實(shí)驗(yàn)力學(xué)復(fù)習(xí)題

1、復(fù)習(xí)題1.某應(yīng)變片橫向效應(yīng)系數(shù)為H=3% ,靈敏系數(shù)在00 .30的梁上標(biāo)定。現(xiàn)將其用于鋁(卩=0. 36)試件的應(yīng)變測(cè)量，設(shè)有三個(gè)測(cè)點(diǎn)，應(yīng)變 片的安裝方位和測(cè)點(diǎn)處的應(yīng)變狀態(tài)分別使：(1) X y；( 2) x1(3) x y。試計(jì)算每種情況下由于橫向效應(yīng)造成的應(yīng)變讀數(shù)的相對(duì) 誤差。100% ,YXYXy解：e=He=3% X 0.30-( - 1)(2) 當(dāng)x y時(shí)，(1) 當(dāng)=0.039=3. 9%。Y 1 ,XoYXe=3% X 0. 36 - 0.30 =0. 18%。e=3% X (1-0. 30)=2. 1%(3) 當(dāng)2.簡(jiǎn)述橫向靈敏度、絕緣電阻和零點(diǎn)漂移的概念。(1) 軸向靈敏系

2、數(shù)與橫向靈敏系數(shù)之比叫做橫向靈敏度，記為H , 是衡量橫向效應(yīng)大小的一個(gè)參數(shù)，橫向靈敏度越大，橫向效應(yīng)就越大。(2) 貼在構(gòu)件上的應(yīng)變片的引出線與構(gòu)件之間的電阻叫絕緣電阻， 記為Rm。它是檢查應(yīng)變片粘貼質(zhì)量以及粘結(jié)劑是否完全干燥或固化的重 要標(biāo)志。(3) 在溫度保持恒定、試件沒有機(jī)械應(yīng)變的情況下，貼在試件上的應(yīng)變片的指示應(yīng)變隨時(shí)間變化的現(xiàn)象叫零點(diǎn)漂移，簡(jiǎn)稱零漂，記為P。3 .一應(yīng)變片粘貼于軸向拉伸試件表面，應(yīng)變片的軸線與試件軸線平行。試件材料為碳鋼，彈性模量為E=210GPa，應(yīng)變片的阻值為 R=120 Q,靈敏系數(shù)為 K=2. 00。若加載到應(yīng)力c =300Mpa時(shí)，應(yīng)變片的阻值變化是 多少

3、？解：由一K 得：RR K R=2.00 X( 300 - 210000)X 120= 0.34 (歐姆)。4.對(duì)構(gòu)件表面某點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量，為修正由于橫向效應(yīng)引起的誤差，用了一個(gè)90應(yīng)變花，橫向效應(yīng)系數(shù)為 H=3%，靈敏系數(shù)在 0.30的梁上標(biāo)定。且兩個(gè)方向上的應(yīng)變片對(duì)應(yīng)的應(yīng)變儀讀數(shù)分別為1250（131.43解：根據(jù)公式190)和250(251.69,則這兩個(gè)方向上的真實(shí)應(yīng)變分別為）901H (1 H 2 (10H (2 (1 HH /90 )/90H /0)精選5 .簡(jiǎn)述應(yīng)變片的粘貼和防護(hù)的步驟。一、貼片器材的準(zhǔn)備。二、應(yīng)變片的準(zhǔn)備。包括（1）外觀檢查，（2）阻值分選，（3）標(biāo)中心線。三、

4、構(gòu)件貼片表面的處理。包括（1）打磨，（2）劃線定位。四、貼片。包括（1）擦洗貼片表面，（2）選好方便的姿勢(shì)，（3）涂膠和放片， （4）按壓。五、干燥固化。六、粘貼質(zhì)量檢察。包括（1）檢查粘貼位置、粘結(jié)層，（2）測(cè)阻值，（3）測(cè)絕緣電阻。七、導(dǎo)線的焊接與固定。八、應(yīng)變片的防護(hù)。6 .全等臂電壓橋橋壓為 U，四個(gè)橋臂電阻的靈敏系數(shù)為K，應(yīng)變分UK別為 1、2、3和 4。則橋路的輸出為（ U -4 （ 1 2 3 4）,應(yīng)變儀的讀數(shù)為（ d= 1 2 3+ 4)。8 .動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀的標(biāo)定方法有幾種？簡(jiǎn)述其方法和原理 答：主要有兩種:R的橋臂上并聯(lián)一個(gè)精密的大電阻Rc，則該（1）橋臂并聯(lián)電阻法 在測(cè)量電

5、橋的接工作片 橋臂電阻的相對(duì)變化為RR cRcRc設(shè)應(yīng)變片的靈敏系數(shù)為 K，則 R / R對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變?yōu)镽 / R 1 / RB kF（_R 兀）（壓應(yīng)變）此時(shí)記錄器記錄值 yc與朝的比值 ye就等于單位記錄值對(duì)應(yīng)的應(yīng)變。即 波形圖的比例尺。標(biāo)定要在測(cè)量前或測(cè)量后被測(cè)構(gòu)件不受力的情況下進(jìn)行。（2）標(biāo)定電橋法設(shè)計(jì)一個(gè)提供標(biāo)定信號(hào)的電橋，叫標(biāo)定電橋。在測(cè)量前或測(cè)量后，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)將標(biāo)定電橋接入放大器，然后改變標(biāo)定電橋的橋臂電阻，產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變，此時(shí)記錄儀上顯示的記錄值就與這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變相對(duì) 應(yīng)。10. 簡(jiǎn)述靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量的步驟。一、明確測(cè)量目的，選擇測(cè)點(diǎn)位置和確定布片方案（總體設(shè)計(jì)）二、確定

6、測(cè)量片的布片方位、片子種類和接橋方法三、選擇應(yīng)變片和測(cè)量?jī)x器，進(jìn)行必要的性能測(cè)試（實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備工作）四、貼片、布片、防護(hù)和線路檢查（現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作）五、應(yīng)變儀的調(diào)試和加載測(cè)量（實(shí)測(cè)）。11. 圖1是粘貼于拉伸試件上的四枚相同的應(yīng)變片，（a）、（ b）、（c） 、（d）是四種可能的接橋方法 （R為固定電阻），試求（b）、（c）、（d） 三種接法的電橋輸出電壓相對(duì)于接法（a）電橋輸出電壓的比值（不 計(jì)溫度效應(yīng)）。解：（a）1U（b）的輸出電壓為3）UK（2 1）（13）,電 壓 為U UK(14234)0( 13，24)，(d)的輸出電壓為:UK(4(1UK(24(21UK2(142 2)l4)(13

7、，24，21)(U)b(U)aUK(24UKi)(U)c(U)a乎2(14UKT 10UK41圖2所示的懸臂梁已粘好四枚相同的應(yīng)變片，在力(U)d，(U)a2(112.應(yīng)怎樣接成橋路才能分別測(cè)出彎曲應(yīng)變和壓應(yīng)變 接入固定電阻)？(不計(jì)溫度效應(yīng)。P的作用下， 橋臂可圖2/IZ977?p4(a)(1)測(cè)彎:(a)U 叫 14P；(b)3= 4=- M + ；UK(2 m )，4(b)U42)T(4 M44 avi = a, “do測(cè)壓:4RB(b)(a)其中兩個(gè)R為補(bǔ)償片(2)(a)UUK4-(13)UK(24P),2 a=a,dP = 2o(b)UUrabU (ripR1M )(R3PR3M )

8、4rab4RiR3又RiR3, 1RipR3P ,RmR3MUU 2ripUripU K p ,4P42R14Riopd13.圖3所示為軸向拉伸桿件， 試分別用補(bǔ)償片補(bǔ)償法和工作片補(bǔ)償法測(cè)軸向應(yīng)變，要求畫出應(yīng)變片的粘貼方位及電橋連接方法，并導(dǎo)出要測(cè)的應(yīng)變與應(yīng)變儀讀數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系。PPU UK(U,( 12344)UKUK1 ，44所以有：d工作片補(bǔ)償法.UK zUK r /“UK. 、nU( 1234) ()(1 )444所以有：d (1),d1。14 .圖4所示為純彎曲試件，試分別用補(bǔ)償片補(bǔ)償法和工作片補(bǔ)償法測(cè)軸補(bǔ)償片補(bǔ)償法:B圖4補(bǔ)償片補(bǔ)償法工作片補(bǔ)償法1工作片補(bǔ)償法2向應(yīng)變，要求畫出應(yīng)

9、變片的粘貼方位及電橋連接方法，并導(dǎo)出要測(cè)的應(yīng)變與應(yīng)變儀讀數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系。補(bǔ)償片補(bǔ)償法:U孚（14工作片補(bǔ)償法U牛（141：4）UK4UK,所以有:)所以有：d工作片補(bǔ)償法U牛（12:4）)牛(1所以有：d(115.圖5所示為純扭轉(zhuǎn)試件，試用工作片補(bǔ)償法測(cè)主應(yīng)變，并要求畫 出應(yīng)變片的粘貼方位及電橋連接方法，并導(dǎo)出要測(cè)的應(yīng)變與應(yīng)變儀讀數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系。成土 4590 應(yīng)變花，采用半橋接法。UK（2 ）。所以有：d 2 , 亍。42試用分別測(cè)出由拉伸和彎曲引起的 并導(dǎo)出要測(cè)的應(yīng)變與兩個(gè)敏感柵分別沿與軸線工作片補(bǔ)償法：在圓軸表面任意一點(diǎn)處貼一個(gè) 方向（即兩個(gè)主應(yīng)變方向）16.UK（ 1 2）uk【（

10、） 44尸人 r 1 J1圖6圖6所示為拉彎組合試件，應(yīng)變，要求畫出應(yīng)變片的粘貼方位及電橋連接方法， 應(yīng)變儀讀數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系。(1)測(cè)彎:E 1= E MU UK(14(2)測(cè)壓：+ E P； E 2= E M + E P；UK /o(2 m)， 2 E M = E d, 42)Rtii口 hB星RI1o 祁 WiHL 丹圖10-Vr r1工匸7 3圖1設(shè)第i個(gè)應(yīng)變片感受的應(yīng)變?yōu)?i (i= 1, 2, 3, 4),由P產(chǎn)生的壓應(yīng)按圖1所示方法貼片。按圖 2所示方法接橋變PY、Pr產(chǎn)生的彎曲應(yīng)變iPrW、Pt產(chǎn)生的彎曲應(yīng)變聯(lián)W和扭轉(zhuǎn)應(yīng)變8tN、Pd產(chǎn)生的壓應(yīng)變iPd 丫和彎曲應(yīng)變iPdW組成

11、，即i iPYiPrWitW itNiPdYiPdW( i= 1234)(1) 其中， 1 PY2 PY3PY4 PY(2)Pr作用產(chǎn)生彎曲時(shí)，R2和R4感受的應(yīng)變符號(hào)相反，而R1和R3在中性層上，感受的應(yīng)變?yōu)?,即卩1PrW3PrW, 2PrW4 PrW(3)Pt作用產(chǎn)生彎曲時(shí)，R1和R3感受的應(yīng)變符號(hào)相反，而R2和R4在中性面上，感受的應(yīng)變?yōu)?4)0，即1tW3tW ,2tW4tW01tN3tN2tN4tNN 45(5)1PdY2PdY3PdY4PdY(6)Pd作用產(chǎn)生彎曲時(shí)，R2和R4感受的應(yīng)變符號(hào)相反， 而R1和R3在中性 面上，感受的應(yīng)變?yōu)?0，即1PdW3PdW,2PdW4PdW(

12、7)按圖2的接法，應(yīng)變儀的讀數(shù)為:d1243(8)將（1 ）(7)代入(8),經(jīng)整理得：d4 N 45,dN 45422. 簡(jiǎn)述動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量的步驟。一、明確測(cè)量目的，選擇測(cè)點(diǎn)位置和確定布片方案（與靜測(cè)相同）二、選擇應(yīng)變片和測(cè)量?jī)x器，進(jìn)行必要的性能測(cè)試。三、貼片、布線、防護(hù)和線路檢查。四、應(yīng)變儀的調(diào)試和加載測(cè)量。畫出正交平面偏振光場(chǎng)的光路圖26.分別畫出雙正交圓偏振光場(chǎng)（暗場(chǎng)）和平行圓偏振光場(chǎng)（明場(chǎng)） 的光路圖。五、波形的分析和計(jì)算。時(shí)20卩對(duì)應(yīng)的標(biāo)高為X 485=9700 （譏。24 .集流器有幾種？ 答：有四種：Hi=10mm,則Ti時(shí)刻的應(yīng)變是多少？解：200- 10接觸式拉線式集流器 碳刷式集流器無(wú)接觸式水銀式集流器感應(yīng)式集流器23 .在動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量記錄的波形圖中，Ti時(shí)刻的幅高為hi=485mm，標(biāo)定25.暗場(chǎng)明場(chǎng)27.簡(jiǎn)述用Tardy補(bǔ)償法確定非整級(jí)次等差線條紋級(jí)數(shù)的方法。(1 )利用等