電測綜合實驗(ZZH).ppt

材料力學(xué)實驗(三),純彎梁電測綜合實驗,一、概述： 在工程上有許多構(gòu)件的幾何形狀非常復(fù)雜或者構(gòu)件所受的外力非常復(fù) 雜或者構(gòu)件的邊界條件不清楚，在這樣的情況下，用材料力學(xué)理論很難求 解或者是根本沒有解。因此，就必須通過實驗的方法來尋求解答即實驗應(yīng) 力分析而電阻應(yīng)變測試方法就是實驗應(yīng)力分析中運用最為廣泛的一種。,電測中的傳感元件-電阻應(yīng)變片,空調(diào)壓縮機現(xiàn)場應(yīng)力測試,電測在汽車衡中的應(yīng)用,傳感器,應(yīng)變儀,電橋盒,電測在自動生產(chǎn)線上的應(yīng)用,傳感器,二、實驗?zāi)康模?1、初步掌握電測法的基本原理和測試方法；,三、實驗設(shè)備、裝置和儀器：,2、測定梁在純彎曲時各測點的正應(yīng)變、計算出正應(yīng)力， 并與理論計算值比較以驗證彎曲正應(yīng)力公式。,1、梁彎曲實驗裝置 ；,2、 DH3818靜態(tài)數(shù)字電阻應(yīng)變儀 ；,3、CMT5105電子萬能材料試驗機；,4、0.02mm 游標(biāo)卡尺、鋼卷尺；,3、繪出梁在純彎曲時正應(yīng)變沿梁高度的分布圖。,四、實驗步驟：,1、用游標(biāo)卡尺和鋼直尺測量梁的寬度b和高度h，載荷作用點到梁支點的距離a 2、采用多點半橋公共補償測量法，將應(yīng)變片和公共溫度補償片分別接入 DH3818靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的相鄰橋臂上。 3、依照靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的操作規(guī)程對應(yīng)變儀進(jìn)行檢驗并調(diào)整每點的電橋平衡。 4、啟動CMT5105電子萬能材料試驗機,按加載方案逐級加載，每加一級載荷， 相應(yīng)測讀一次各點的應(yīng)變值直至加到預(yù)計的最終載荷為止，然后全部卸載。 5、實驗結(jié)束，卸載。關(guān)閉試驗機、應(yīng)變儀，清理現(xiàn)場。,電阻應(yīng)變測量（簡稱電測法）的原理是用電阻應(yīng)變片作為傳感元件，將被測構(gòu)件表面的物理量、力學(xué)量、機械量等非電量轉(zhuǎn)換成電量來進(jìn)行測量的一種實驗方法。,五、電測法基本原理:,六、電阻應(yīng)變效應(yīng),K電阻應(yīng)變片的靈敏系數(shù),電阻應(yīng)變片,導(dǎo)線電阻的表達(dá)式：,由實驗知：線應(yīng)變與電阻變化率之間存在線性關(guān)系。,七、應(yīng)變測量原理,構(gòu)件受力后，BD 間的輸出電壓改變?yōu)椋?利用電橋平衡原理測量電阻改變，從而進(jìn)一步得到被測構(gòu)件表面的應(yīng)變。,電橋平衡條件,正,負(fù),正,負(fù),八、溫度補償：,將R1貼在構(gòu)件受力處，R2 貼在附近不受力處，環(huán)境溫度的變化對相同應(yīng)變片R1、R2 所引起的電阻值變化同為RT,由于溫度變化對電阻值影響很大，利用電橋特性即可以消除。,九、單梁布片示意圖及實驗值計算,每一枚縱向應(yīng)變片間距為:h/4,m,3,4,5,2,1,m,中性層,a,a,b,h,F/2,F/2,十、應(yīng)變沿梁高度的分布圖,導(dǎo)線接線住,1,2,3,4,5,6,7,8,1/4 橋,9,補償,10,半橋,通道號,應(yīng)變量及設(shè)置修正系數(shù),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,確認(rèn),退格,設(shè)置,平衡,短接片,A,B,C,D,十一、接線示意圖：,1點,2點,3點,4點,5點,工作片,溫度補償片,DH3818靜態(tài)應(yīng)變儀,十二、實驗數(shù)據(jù)表：,十三、計算公式：,加載方案：,十二、實驗報告要求：,1、在實驗報告原理部分，要繪出實驗裝置簡圖和惠斯頓電橋圖；,2、在報告中，根據(jù)測量結(jié)果繪出沿梁高度的應(yīng)變分布圖；,3、根據(jù)梁的實測應(yīng)力與理論應(yīng)力進(jìn)行比較并分析誤差原因；,將構(gòu)件表面微小的機械變形，通過電阻應(yīng)變片轉(zhuǎn)換為電量來測量的方法,三、電測法基本原理:,將被測構(gòu)件表面的物理量、力學(xué)量、機械量等非電量轉(zhuǎn)換成電量進(jìn)行測量的一種實驗方法-電測法,大型拖車現(xiàn)場應(yīng)力測試,十一、實驗數(shù)據(jù)表：,梁的材料：彈簧鋼,1000,2000,3000,4000,5000,應(yīng)變增量平均值,實測應(yīng)力實（MPa）,理論應(yīng)力理 （MPa）,載荷（N）,載荷值 增量,應(yīng)變值 增量,應(yīng)變值 增量,應(yīng)變值 增量,應(yīng)變值 增量,應(yīng)變值 增量,1000,1000