應力測定實驗-課件

內壓薄壁容器應力測定實驗2020/12/171ppt課件1、光彈性法

——光學應力測量方法2、電測法

——電阻應變法一、壓力容器應力測量的目的和方法2020/12/172ppt課件精品資料你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結一節(jié)課的重點的難點，你是否會認為老師的教學方法需要改進？你所經歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學問無顏見爹娘……”“太陽當空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”二、電阻應變法測量應力的基本原理（一）電阻應變片

2020/12/175ppt課件非電量測量電量測量2020/12/176ppt課件2020/12/177ppt課件單向應力狀態(tài)單軸應變片σ=Eε2020/12/178ppt課件雙向應力狀態(tài)1、主應力方向已知2020/12/179ppt課件雙向應力狀態(tài)2、主應力方向未知（i=1、2、3）、、2020/12/1710ppt課件2020/12/1711ppt課件應變花2020/12/1712ppt課件（二）測量電路

作用1、將應變片的電阻變化轉換成電壓（或電流）變化。2、將溫度補償片接入測量電路，消除溫度變化的影響。2020/12/1713ppt課件測量電路2020/12/1714ppt課件2020/12/1715ppt課件長導線的影響及修正1、應變片靈敏系數的修正2、公共地線接橋法2020/12/1716ppt課件多點測量問題預調平衡箱2020/12/1717ppt課件（三）電阻應變儀

測量電路放大器顯示記錄儀器2020/12/1718ppt課件靜態(tài)電阻應變儀動態(tài)電阻應變儀靜動態(tài)電阻應變儀2020/12/1719ppt課件三、內壓薄壁容器應力測定實驗（一）實驗過程及注意事項

1、貼片貼片主要工具①砂紙（粗、細）、銼刀、砂輪等②丙酮或酒精、棉紗③鋼尺、劃針④粘結劑、鑷子、剪刀、絕緣膠帶等⑤紅外線燈或熱吹風機⑥電烙鐵、錫焊絲、松香2020/12/1720ppt課件貼片步驟①選片②測量應變片電阻值③試件測試部位的表面處理④劃線⑤貼片⑥貼片后的檢查●外觀檢查

●絕緣電阻檢查

●工作片和補償片的電阻測量●應變片的防護2020/12/1721ppt課件2、導線的連接與固定2020/12/1722ppt課件2020/12/1723ppt課件3、應變測量1234567圖1-1薄壁容器應力測試裝置1—排氣閥；2—壓力表；3—薄壁容器4—壓力表；5—試壓泵；6—進水閥；7—放水閥2020/12/1724ppt課件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，22020/12/1725ppt課件①測點選擇和布片方案的確定②工作片、補償片和預調平衡箱、電阻應變儀的連接。③容器內氣體的排除④預加載和卸載⑤預調平衡、應變測量。⑥系統卸載，關閉電機和測量儀器。應變測量步驟2020/12/1726ppt課件2020/12/1727ppt課件2020/12/1728ppt課件4、實驗數據處理（1）應力計算（2）測量誤差計算2020/12/1729ppt課件5、實驗報告要求①容器測點位置分布圖②各種載荷下的實測應變讀數③各測點應力值計算④各測點應力理論計算值⑤在容器外形圖上畫出應力分布曲線⑥測量誤差計算⑦分析測量誤差產生的原因2020/12/1730ppt課件四、壓力容器應力測量工程實例2020/12/1731ppt課件實驗報告2020/12/1732ppt課件2020/12/1733ppt課件2020/12/1734ppt課件2020/12/1735ppt課件實驗指導書實驗一內壓薄壁容器應力測定實驗一、目的要求1．掌握電測應力的基本原理和方法，學習和提高電測法的基本操作技能。2．測定不同型式頂蓋及筒體上的應力分布和結構不連續(xù)處邊緣應力的影響。3．驗證頂蓋、筒體及邊緣處應力的理論計算公式。4．學會測量數據的處理和測量值的誤差分析。二、實驗裝置及主要儀器1．實驗裝置：如圖1-1所示。

圖1-2為試件模型示意圖，學生可選擇其中一種或兩種試件進行測定。

2020/12/1736ppt課件1234567圖1-1薄壁容器應力測試裝置1—排氣閥；2—壓力表；3—薄壁容器4—壓力表；5—試壓泵；6—進水閥；7—放水閥2020/12/1737ppt課件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型靜動態(tài)電阻應變儀或YJD—17型靜動態(tài)電阻應變儀（2）P20R預調平衡箱（3）惠斯登電橋等2020/12/1738ppt課件

三、實驗原理和實驗內容1．實驗原理本實驗是用電阻應變片測定零部件或結構指定部位的表面應變，再根據應力應變關系式，確定構件表面應力狀態(tài)的一種實驗應力分析方法。實驗時，將電阻應變片（簡稱應變片）固定在被測構件上，當構件變形時，應變片的電阻值發(fā)生相應的變化。通過電阻應變儀，可以將應變片中的阻值變化測量出來并以正比于應變值的模擬電信號輸出，最后就可以用記錄儀記錄。電阻應變法測量可以用式（1-1）表示：

（1-1）

式中ε——應變儀測得的應變值；dR/R——應變片阻值隨構件變形而發(fā)生的相對變化；k——比例系數（靈敏系數）。若被測部位在彈性范圍內工作，對測得的應變值，可以采用虎克定律換算得到對應的應力值。2020/12/1739ppt課件2．實驗內容主要對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)處的應力分布進行測試。試件可以為一些自制的薄壁容器模型，也可采用工業(yè)產品的一些小型薄壁容器，使測試對象形式多樣并具有工程實際意義。

四、實驗操作步驟1．根據選擇的測點和布片方案進行表面打磨、劃線定位、表面脫脂處理、粘貼應變片、固化及防護等工作。2．用相同長度和相同型號的導線，一端和工作片連接，另一端和預調平衡箱連接。每根導線都需進行編號，并記下相對應的測點編號，以免發(fā)生錯誤。3．按應變儀、預調平衡箱的操作規(guī)程對各測點進行預調平衡。4．打開排氣閥，開動試壓泵，將容器內的氣體排除，然后關閉排氣閥，對實驗容器進行加載。2020/12/1740ppt課件5．對容器進行幾次加載、卸載循環(huán)。消除應變片初受載后的永久變形，使滯后誤差趨于穩(wěn)定。每次卸載后需進行預調平衡，然后按加載步驟加載，記下應變讀數。當應變讀數和滯后量趨于恒定時，才可進行正式測量。6．系統最后一次卸載后先檢查一下平衡情況，然后加載進行正式測量，記錄每種載荷下，各測點的應變讀數。7．測量結束后，系統卸載，并關閉電動機及其它測量儀器。

五、實驗注意事項1．選片根據測試要求，選擇所需的應變片或應變花，并作外觀檢查，片基上應無氣泡、脫層，片絲應無折皺、斷裂、銹蝕，引線接頭應牢固可靠。電阻片之電阻值必須用惠斯登電橋重新測定，在多點測量中同組使用的電阻片各片的阻值應相等或相接近，其阻值差別不超過±0．2歐姆。6.32．試件測試部位的表面必須進行處理，表面粗糙度以

為宜，并用零號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。

2020/12/1741ppt課件3．貼片前按所測部位和所測應變方向用鉛筆、直尺畫中心十字線，以便貼片能按劃線位置準確貼片。4．貼片干燥后，還必須作以下檢查：（1）外觀檢查，應無翹曲，脫膠現象。（2）應變片與試件之間的絕緣電阻檢查，絕緣電阻值應大于200兆歐。（3）測量片與補償片的電阻檢查，電阻值應不超過±0.2歐姆。5．若測量時間較長或電阻片要保持比較長時間，則在應變片上必須涂上防潮劑，以免電阻片受潮。

六、預習要求1．熟悉實驗原理、實驗裝置的結構和布置。2．按實驗要求制定實驗方案。3．估計實驗中可能出現的故障及檢查和排除的方法。

2020/12/1742ppt課件七、實驗報告要求1．容器測點位置的分布圖；2．在各種載荷下的實測應變讀數；3．各測點應力值計算；4．用壓力容器理論計算各測點的應力理論值；5．測量值的誤差計算；6．在容器外形圖上作應力分布曲線；7．分析實測時產生誤差的原因。