《電測量應力法》PPT課件.ppt

1 電測應力法的原理,一、電測應力法的基本原理 以電阻應變片作為傳感元件,將構(gòu)件表面的應變轉(zhuǎn)換成為電阻應變片的電阻變化,然后通過電阻應變儀測出應變片的電阻變化,并將其直接轉(zhuǎn)換成構(gòu)件的應變。根據(jù)應力和應變之間的關(guān)系，可確定構(gòu)件的應力。,二、電阻應變片,電阻應變片作為傳感元件,將構(gòu)件表面的應變轉(zhuǎn)換成為電阻應變片的電阻變化,三、電阻應變儀,將應變片的電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，然后將其放大，并轉(zhuǎn)換成構(gòu)件的應變。,惠斯登電橋的原理,已知：,求：,構(gòu)件受力后，各應變片的電阻產(chǎn)生微小的變化,若各應變片的電阻均為R，,通過轉(zhuǎn)換讀數(shù)電路：,電橋的預調(diào)平衡問題,三、電測應力中的一些技術(shù)問題,1、全橋和半橋,全橋：惠斯登電橋中的四個橋臂都采用電阻應變片,半橋：兩個橋臂采用電阻應變片，另外兩個橋臂采用標準電阻。,2、溫度補償,標準電阻,電阻應變片的電阻變化有兩部分：應變引起的以及溫度變化引起的,排除溫度變化引起的 方法是溫度補償法。,溫度補償片：貼在與變形構(gòu)件同樣材料，但不受力的物體上。,測量片：貼在變形的構(gòu)件上。,2 純彎曲正應力電測應力法,3 應變、應力的測量和計算,一、單向應力狀態(tài),若測點為單向應力狀態(tài)，且主方向為已知，則可沿著主應力方向貼一片應變片，測出主應變，該點的主應力為：,彎曲正應力測量即屬于這一類情況。,電阻應變片作為傳感元件貼在構(gòu)件的表面,構(gòu)件的表面處于平面應力狀態(tài)。,二、主應力已知的二向應力狀態(tài),若測點為二向應力狀態(tài)，且主方向為已知時，則可沿著兩個主應力方向各貼一片應變片，測出主應變 和 ，利用廣義胡克定律，可計算出主應力。,解得：,實例1： 承受內(nèi)壓的薄壁圓筒容器,主應力已知的二向應力狀態(tài),采用兩片直角應變花,實例 2： 承受扭轉(zhuǎn)的圓棒,二、主應力未知的二向應力狀態(tài),對圖示平面應力狀態(tài)有:,對該應力狀態(tài)又有:,在 方向上的線應變?yōu)?,將 (a) 和 (b) 代入(c) ,可得:,利用該公式可以確定主應變的方向和大小.,主應變的方向:,主應變的大小:,只要測得 即可得到該點主應變的大小和方向,然后可計算出該點主應力的大小。,由于 難以測得，為此可通過測得該點三個方向上的線應變，確定該點主應變的大小和方向。,由測出的 ，可以求出 ，然后即可得到該點主應變的大小和方向,然后可進一步計算出該點主應力的大小。,對于圖示三片直角應變花，有,主應變的方向:,主應變的大小:,主應變的方向:,主應變的大小:,代入公式：,對于圖示三片直角應變花，最后有：,主應力的方向:,主應力的大小:,4 彎扭組合變形電測