梁應力應變測量

1、梁應力應變測量一、實驗目的1、了解電阻應變片的結構及種類；2、掌握電阻應變片的粘貼技巧；3、掌握利用電阻應變片測量應力應變的原理；4、掌握動態(tài)測試分析系統(tǒng)的使用及半橋、全橋的接法；二、實驗內容進行懸臂梁的應變測量三、實驗原理1、電阻應變片的測量技術將應變片固定在被測構件上，當構件變形時，電阻應變片的電阻值發(fā)生相應的變化。通過電阻應變測量裝置（簡稱應變儀）可將電阻應變片中的電阻值的變化測定出來，換算成應變或輸出與應變呈正比的模擬電信號（電壓或電流），用記錄儀記錄下來，也可用計算機按預定的要求進行數(shù)據(jù)處理，得到所需要的應力或應變值。2、電阻應變式傳感器電阻應變式傳感器可測量應變、力、位移、加速度、

2、扭矩等參數(shù)。具有體積小、動態(tài)響應快、測量精度高、使用簡便等優(yōu)點。電阻應變式傳感器可分為金屬電阻應變片和半導體應變片兩類。常用的金屬電阻應變片有絲式和箔式兩種。它由敏感元件、引出線、基底、覆蓋層組成，用粘貼劑粘貼在一起，如圖所示。 圖1 電阻應變片結構 圖2 電橋3、應變片的測量電路在使用應變片測量應變時，必須有適當?shù)姆椒z測其阻值的微小變化。為此，一般是把應變片接入某種電路，讓它的電阻變化對電路進行某種控制，使電路輸出一個能模擬這個電阻變化的電信號，之后，只要對這個電信號進行相應的處理（濾波、放大、調制解調等）就行了。常規(guī)電阻應變測量使用的應變儀，它的輸入回路叫做應變電橋   應變電

3、橋：以應變片作為其構成部分的電橋。  應變電橋的作用：能把應變片阻值的微小變化轉換成輸出電壓的變化。常用電橋連接方法有三種：（1）單臂半橋接法： R1作為應變片（2）半橋接法：R1、R2作為應變片（3）全橋接法： R1、R2、R3、R4均為應變片 電橋的和差特性：電橋的輸出電壓與電阻（或應變）變化的符號有關。即相鄰臂電阻或應變變化，同號相減，異號相加；而相對臂則相反，同號相加，異號相減。利用橋路的和差特性可以提高電橋靈敏度、補償溫度影響，從復雜應力狀態(tài)中測取某一應力、消除非測量應力。本實驗采用單臂半橋接法，得到金屬梁的拉應變與供橋電壓和輸出電壓之間的關系為：得到作用在梁上的彎矩為：三

4、、實驗主要儀器及耗材DH5923動態(tài)電阻應變儀(DH5923動態(tài)信號測試分析系統(tǒng))、電阻應變片、應變適調器、矩形梁、電烙鐵、萬用變、小螺絲刀、連接導線、502膠、丙酮、棉花、鑷子、焊錫、酒精等。五、實驗步驟1、粘貼應變片(1) 去污：用砂輪（本實驗采用砂紙代替）除去構件表面的油污、漆、銹斑等，并用細紗布交叉打磨出細紋以增加粘貼力，用浸有酒精和丙酮的紗布片或脫脂棉球擦洗。(2) 貼片：在應變片的表面和處理過的粘貼表面上，各涂一層均勻的粘貼膠（502膠），用鑷子將應變片放上去，并調好位置，然后蓋上塑料薄膜，用手指揉合滾壓，排出下面的氣泡。(3) 在合適位置粘貼接線板，將導線與應變片引線連接。2、檢查：用萬用表測量應變片在粘貼過程中是否損壞及線路連接是否正確。3、接橋：將導線接在應變橋盒上。注意不要把端子扯斷。4、開機：打開測試系統(tǒng)開關，打開采集軟件，調整零點；6、參數(shù)設置：設置應變片的靈敏度、梁材料的彈性模量、泊松比、滿度值和濾波方式。7、調平衡：利用測試軟件調節(jié)電橋平衡；8、加載測試，保存數(shù)據(jù)，對