橋路與彎曲應(yīng)力實(shí)驗(yàn)2014版10870353

1、材料力學(xué)電測(cè)實(shí)驗(yàn)部分彎曲應(yīng)力與橋路實(shí)驗(yàn)工程力學(xué)系固體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室工程力學(xué)系固體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室http:/實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?.1.測(cè)定矩形梁在橫彎條件下指定截面的應(yīng)力測(cè)定矩形梁在橫彎條件下指定截面的應(yīng)力分布規(guī)律，并與理論值進(jìn)行比較；分布規(guī)律，并與理論值進(jìn)行比較；2.2.初步掌握電阻應(yīng)變儀的使用方法。初步掌握電阻應(yīng)變儀的使用方法。3.3.利用已有布片方案進(jìn)行各種組橋，并比較利用已有布片方案進(jìn)行各種組橋，并比較不同組橋方式的測(cè)量結(jié)果，學(xué)習(xí)提高測(cè)量不同組橋方式的測(cè)量結(jié)果，學(xué)習(xí)提高測(cè)量靈敏度的方法，并計(jì)算出各種組橋方式下靈敏度的方法，并計(jì)算出各種組橋方式下的橋臂系數(shù)的橋臂系數(shù)B B；實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖1

2、.跨度跨度L，支點(diǎn)到截面距離，支點(diǎn)到截面距離a要校準(zhǔn)；要校準(zhǔn)；2.梁高梁高h(yuǎn)與梁寬與梁寬b自己量測(cè)；自己量測(cè)；3.側(cè)面電阻片間距側(cè)面電阻片間距8mm，上、下片距邊緣，上、下片距邊緣4mm。L = 560a = 200hbYP截面上應(yīng)力的分布規(guī)律截面上應(yīng)力的分布規(guī)律 在平面彎曲條件下，矩形梁任一在平面彎曲條件下，矩形梁任一截面上的應(yīng)力沿高度的變化：截面上的應(yīng)力沿高度的變化：yIMz圖示分布規(guī)律圖示分布規(guī)律MxM-x彎距圖彎距圖應(yīng)力分布圖應(yīng)力分布圖-+2L4PL 如何測(cè)？如何測(cè)？ 虎克定律：虎克定律： E電測(cè)法的基本原理電測(cè)法的基本原理 電阻應(yīng)變測(cè)量（簡(jiǎn)稱(chēng)電測(cè)法）原理是用電阻應(yīng)變片作電阻應(yīng)變測(cè)量（

3、簡(jiǎn)稱(chēng)電測(cè)法）原理是用電阻應(yīng)變片作為傳感元件，將被測(cè)構(gòu)件表面的應(yīng)變（非電量）轉(zhuǎn)換成電為傳感元件，將被測(cè)構(gòu)件表面的應(yīng)變（非電量）轉(zhuǎn)換成電量進(jìn)行測(cè)量的一種實(shí)驗(yàn)方法。量進(jìn)行測(cè)量的一種實(shí)驗(yàn)方法。被測(cè)構(gòu)件被測(cè)構(gòu)件電阻片電阻片電電 量量光、電、機(jī)械光、電、機(jī)械傳感器傳感器測(cè)量?jī)x器測(cè)量?jī)x器數(shù)據(jù)采集與處理數(shù)據(jù)采集與處理被被 測(cè)測(cè) 量量物理參量物理參量力學(xué)參量力學(xué)參量機(jī)械參量機(jī)械參量生物參量生物參量電電 壓壓電電 流流傳感元件傳感元件電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變片電阻片的工作原理電阻片的工作原理金屬絲的電阻定律金屬絲的電阻定律slR lfslfR,KllKRR片金屬絲的電阻應(yīng)變效應(yīng)金屬絲的電阻應(yīng)變效應(yīng) 電橋的加減特性電橋的

4、加減特性式中：式中： 1、 2、 3、 4分別代表四分別代表四個(gè)應(yīng)變片所感受的應(yīng)變值，我們個(gè)應(yīng)變片所感受的應(yīng)變值，我們稱(chēng)此式為稱(chēng)此式為電橋的加減特性電橋的加減特性。43214EKUBD單臂測(cè)量與單臂測(cè)量與溫度補(bǔ)償片溫度補(bǔ)償片4EKUBD 引起電阻片的阻值改變的因素：引起電阻片的阻值改變的因素：1.機(jī)械變形；機(jī)械變形；2.溫度變化。溫度變化。溫度變化引起阻值改變的量是無(wú)用的量?？梢岳秒姌蚣訙p特溫度變化引起阻值改變的量是無(wú)用的量?？梢岳秒姌蚣訙p特性，通過(guò)溫度補(bǔ)償片來(lái)消除。性，通過(guò)溫度補(bǔ)償片來(lái)消除。43214EKUBD2T 3401T半橋測(cè)量半橋測(cè)量在在AB，BC兩個(gè)臂上分別接上工作片，溫度影響

5、將互相抵消。兩個(gè)臂上分別接上工作片，溫度影響將互相抵消。214EKUBD43214EKUBD對(duì)臂測(cè)量對(duì)臂測(cè)量 在在AB，CD兩個(gè)臂上接工作片，兩個(gè)臂上接工作片，BC，DA接溫度補(bǔ)償接溫度補(bǔ)償片。四個(gè)臂的電阻同處一個(gè)溫度場(chǎng)，溫度影響相互抵消。片。四個(gè)臂的電阻同處一個(gè)溫度場(chǎng)，溫度影響相互抵消。314EKUBD43214EKUBD組橋的目的1. 1.提高測(cè)量的精度。提高測(cè)量的精度。2. 2.分離截面內(nèi)力。分離截面內(nèi)力。MNMN組半橋。彎矩應(yīng)變。組半橋。彎矩應(yīng)變。組對(duì)臂。軸力應(yīng)變。組對(duì)臂。軸力應(yīng)變。全橋測(cè)量全橋測(cè)量 電橋的四個(gè)臂上接工作片，都參與機(jī)械變形，同處電橋的四個(gè)臂上接工作片，都參與機(jī)械變形，同

6、處一個(gè)溫度場(chǎng)，溫度影響相互抵消。一個(gè)溫度場(chǎng)，溫度影響相互抵消。43214EKUBD實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求1. 測(cè)量矩形截面梁指定截面的應(yīng)力分布。通過(guò)接線箱對(duì)測(cè)量矩形截面梁指定截面的應(yīng)力分布。通過(guò)接線箱對(duì)梁上梁上9枚電阻片逐片進(jìn)行單臂測(cè)量，要求每枚電阻片不少枚電阻片逐片進(jìn)行單臂測(cè)量，要求每枚電阻片不少于于2遍有效差值。所謂差值就是用末讀數(shù)減去初讀數(shù)，即遍有效差值。所謂差值就是用末讀數(shù)減去初讀數(shù)，即2.利用梁上下表面各兩片電阻片進(jìn)行組橋訓(xùn)練。利用梁上下表面各兩片電阻片進(jìn)行組橋訓(xùn)練。 末末 初初半橋測(cè)量：兩片工作片，要求是單臂半橋測(cè)量：兩片工作片，要求是單臂2 2倍的結(jié)果；倍的結(jié)果；對(duì)臂測(cè)量：兩片工作片，對(duì)

7、臂測(cè)量：兩片工作片，要求是單臂要求是單臂2倍的結(jié)果倍的結(jié)果；全橋測(cè)量：四片工作片，全橋測(cè)量：四片工作片，要求是單臂要求是單臂4倍的結(jié)果倍的結(jié)果。原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)矩形截面梁的幾何尺寸矩形截面梁的幾何尺寸( (自己測(cè)量自己測(cè)量) ) ， 跨度、截面到支座的距離（校準(zhǔn)）?？缍取⒔孛娴街ё木嚯x（校準(zhǔn)）。鋼材的彈性模量：鋼材的彈性模量：2.062.0610105 5MPaMPa。電阻片靈敏系數(shù)電阻片靈敏系數(shù)2.082.08。應(yīng)變儀靈敏系數(shù)設(shè)為應(yīng)變儀靈敏系數(shù)設(shè)為2.082.08。初載荷初載荷P P0 0=500N=500N，末載荷，末載荷P PN N=5500N=5500N。加載速度：加載速度：0.2m

8、m/min.0.2mm/min.實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)，實(shí)驗(yàn)日期，姓名及學(xué)號(hào)，同組人。實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)，實(shí)驗(yàn)日期，姓名及學(xué)號(hào)，同組人。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)設(shè)備及裝置簡(jiǎn)圖：應(yīng)注明所用機(jī)、儀器的名稱(chēng)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及裝置簡(jiǎn)圖：應(yīng)注明所用機(jī)、儀器的名稱(chēng)、型號(hào)、精度、量程等，并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。型號(hào)、精度、量程等，并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟的簡(jiǎn)述。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟的簡(jiǎn)述。原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：包括所用材料彈性模量原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：包括所用材料彈性模量E E、應(yīng)變儀的、應(yīng)變儀的靈敏系數(shù)、電阻片的靈敏系數(shù)、試樣的幾何尺寸等。靈敏系數(shù)、電阻片的靈敏系數(shù)、試樣的幾何尺寸等。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)全部實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)全部列表列表給

9、出，注明單位，給出，注明單位，給出最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果。給出最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果。繪制應(yīng)力沿梁高的分布曲線繪制應(yīng)力沿梁高的分布曲線。分析主要誤差來(lái)源，給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。分析主要誤差來(lái)源，給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在報(bào)告中可以表達(dá)對(duì)實(shí)驗(yàn)的體會(huì)及對(duì)實(shí)驗(yàn)的意見(jiàn)；在報(bào)告中可以表達(dá)對(duì)實(shí)驗(yàn)的體會(huì)及對(duì)實(shí)驗(yàn)的意見(jiàn)；一周后交報(bào)告。一周后交報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求相對(duì)誤差（僅計(jì)算相對(duì)誤差（僅計(jì)算該截面最大應(yīng)力該截面最大應(yīng)力）%100理實(shí)理橋臂系數(shù)橋臂系數(shù)B B單iiBi單分別對(duì)應(yīng)半橋、對(duì)臂、全橋組橋方式下的應(yīng)變測(cè)量值分別對(duì)應(yīng)半橋、對(duì)臂、全橋組橋方式下的應(yīng)變測(cè)量值分別為組成半橋、對(duì)臂、全橋方式時(shí)所用分別為組成半橋、對(duì)臂、全橋方式時(shí)所用應(yīng)變片

10、在單臂測(cè)量的絕對(duì)值的平均值應(yīng)變片在單臂測(cè)量的絕對(duì)值的平均值實(shí)驗(yàn)曲線的正確畫(huà)法實(shí)驗(yàn)曲線的正確畫(huà)法不正確畫(huà)法不正確畫(huà)法正確畫(huà)法正確畫(huà)法參考數(shù)據(jù)表格參考數(shù)據(jù)表格1 1參考數(shù)據(jù)表格參考數(shù)據(jù)表格2 2YE2539高速靜態(tài)應(yīng)變儀高速靜態(tài)應(yīng)變儀應(yīng)變測(cè)量單元應(yīng)變測(cè)量單元0005通道介紹通道介紹單臂測(cè)量接線1.1.B B與與B B短接。短接。2.2.工作片依次接在各個(gè)通工作片依次接在各個(gè)通道的道的ABAB間。間。3.3.溫度補(bǔ)償片接在公共通溫度補(bǔ)償片接在公共通道的相應(yīng)位置上。道的相應(yīng)位置上。橋路接線1.斷開(kāi)斷開(kāi)B B與與B B的連接。的連接。2.所選的應(yīng)變片所選的應(yīng)變片依次依次接在同一通道的相接在同一通道的相應(yīng)

11、位置上。應(yīng)位置上。啟動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)軟件啟動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)軟件用鼠標(biāo)雙擊該圖標(biāo)用鼠標(biāo)雙擊該圖標(biāo)聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置界面聯(lián)機(jī)參數(shù)設(shè)置界面連接形式設(shè)置連接形式設(shè)置 1-1 1-1 公用補(bǔ)償?shù)墓醚a(bǔ)償?shù)臉驑?1-2 1-2 半橋半橋 1-4 1-4 對(duì)臂對(duì)臂 1-5 1-5 全橋全橋?qū)?.00改成改成2.08自動(dòng)平衡主界面自動(dòng)平衡主界面測(cè)量界面測(cè)量界面-326 -331 320 327 180 -29 31 設(shè)置界面設(shè)置界面平衡界面平衡界面測(cè)量界面測(cè)量界面單臂測(cè)量的操作步驟1. 按順序?qū)⒃嚰险迟N的各個(gè)應(yīng)變片（工作片）接到每個(gè)通道按順序?qū)⒃嚰险迟N的各個(gè)應(yīng)變片（工作片）接到每個(gè)通道的的AB接線端上，接線端上，BB為短接狀態(tài)；為短接狀態(tài)；2. 將溫度補(bǔ)償片接到公共端；將溫度補(bǔ)償片接到公共端；3. 運(yùn)行軟件，自動(dòng)檢測(cè)聯(lián)機(jī)狀態(tài)；運(yùn)行軟件，自動(dòng)檢測(cè)聯(lián)機(jī)狀態(tài)；4. 在參數(shù)設(shè)置界面，設(shè)置各測(cè)量點(diǎn)連接形式為應(yīng)變?cè)趨?shù)設(shè)置界面，設(shè)置各測(cè)量點(diǎn)連接形式為應(yīng)變 1-1 和設(shè)置和設(shè)置各測(cè)量點(diǎn)靈敏系數(shù)各測(cè)量點(diǎn)靈敏系數(shù)K=2.08等參數(shù)；等參數(shù)；5. 在初始載荷時(shí)先在自動(dòng)平衡狀態(tài)按在初始載荷時(shí)先在自動(dòng)平衡狀態(tài)按自動(dòng)平衡自動(dòng)平衡，顯示測(cè)量，顯示測(cè)量的自動(dòng)平衡結(jié)果；然后轉(zhuǎn)到測(cè)量狀態(tài)，按的自動(dòng)平衡結(jié)果；然后轉(zhuǎn)到測(cè)量狀態(tài)，按掃描采樣掃描采樣采樣采樣一次，顯示初始值，