《应变测量学习教案.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《应变测量学习教案.pptx（41页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、会计学1应变应变(yngbin)测量测量第一页，共41页。材料力学实验力学实验(shyn)中心材料力学实验材料力学理论应力，应变分析理论实验验证零件疲劳设计校核构件动态强度设计校核构件零件静动态应变（含变形）应力实测构件静强度，刚度、稳定性设计、校核构件塑性设计强度校核一绪论(xln)1、材料力学、材料力学(ci lio l xu)实验与材料力学实验与材料力学(ci lio l xu)第1页/共41页第二页，共41页。材料力学实验力学(lxu)实验中心2、材料力学实验的主要、材料力学实验的主要(zhyo)内容内容（1）材料力学性能测定a，为构件设计(shj)提供材料的力学性能指标和参数。如等；
2、b，材料材质复验；c，评定材料的热处理工艺、焊接工艺；d，构件失效分析；e，研究新型合金材料。合成材料。（2）验证理论验证理论有三层意义验证现有理论验证新建立的理论修正、发展理论第2页/共41页第三页，共41页。力学(lxu)实验中心材料力学实验（3）应力分析实验：主要介绍应变电测及光弹性实验特点：只要是变形固体，不管结构形状、受力如何复杂，也不必准确了解边界条件，在某些特殊条件下，用实验方法甚至能比理论(lln)计算更简便、迅速准确的提供结果或结论。第3页/共41页第四页，共41页。力学实验(shyn)中心材料力学实验例（例（1 1）：）：1010万万kWkW大型变压器真空大型变压器真空(z
3、hnkng)(zhnkng)箱的稳定性实验箱的稳定性实验失稳真空度（）不会(bhu)失稳第4页/共41页第五页，共41页。力学(lxu)实验中心材料力学实验例（例（2 2）：胜利埕北油田）：胜利埕北油田25A25A，管桩及导管应力，管桩及导管应力(yngl)(yngl)实测。实测。载荷复杂多变，边界条件难于准确确定。载荷复杂多变，边界条件难于准确确定。第5页/共41页第六页，共41页。力学实验(shyn)中心材料力学实验例（例（3 3）：光弹性实验）：光弹性实验 全场显示应力，特别全场显示应力，特别(tbi)(tbi)适用开孔、开槽零件的适用开孔、开槽零件的 应力集中系数测定应力集中系数测定
4、第6页/共41页第七页，共41页。材料力学实验力学实验(shyn)中心3、材料力学实验、材料力学实验(shyn)的方法的方法（1）材料力学(ciliolxu)性能测定:执行国家标准GB/T；（2）应力分析实验：决定于实验目的（3）要求：独立完成性能实验结果表达：执行修约规定表格形式的报告曲线图一律用方格纸描述，并用光滑曲线连接应力分析保留小数后一到二位第7页/共41页第八页，共41页。二电测应力(yngl)分析应变电测原理应变电测原理适用范围：结构构件金属、非金属材料表面应力测量适用范围：结构构件金属、非金属材料表面应力测量(cling)；静、动态（含冲击）应变应力测量静、动态（含冲击）应变应
5、力测量(cling)；高速；高速 旋转构件应力测量旋转构件应力测量(cling)；结构高压液下；高低；结构高压液下；高低 温条件下的应力测量温条件下的应力测量(cling)原理原理电阻(dinz)应变仪应变计变形固体F1F2FnF3广义虎克定律应变分析第8页/共41页第九页，共41页。1、金属电阻丝的、金属电阻丝的“应变应变(yngbin)效应效应”Ks称为金属电阻丝的灵敏(ln mn)系数FFl第9页/共41页第十页，共41页。图为康铜丝的曲线，镍铬丝在小应变(yngbin)条件下关系亦为直线第10页/共41页第十一页，共41页。2、电阻应变计的工作、电阻应变计的工作(gngzu)原理原理（
6、1）电阻应变计（片）构造。利用金属(jnsh)电阻丝应变效应制成用于构件应变测量的敏感元件第11页/共41页第十二页，共41页。bl敏感(mngn)栅（丝绕或箔栅）引出(ynch)线基底(jd)（纸基或胶基）第12页/共41页第十三页，共41页。（2）使用用特制的胶水粘贴于构件表面，丝栅长度平行(pngxng)于待测应变方向。（3）原理K应变计灵敏系数，与Ks有区别K通过实验标定。第13页/共41页第十四页，共41页。（4）主要技术指标a，初始电阻值R（）测量必须数据，工程应变测量选R120。b，应变计灵敏系数K由厂方提供，测量必须数据。c，应变计标距l(或敏感栅尺寸bl)根据测试对象(dux
7、ing)目的而定。第14页/共41页第十五页，共41页。（5）应变计类型：按构造分纸基浸胶丝绕式；胶基箔式；半导体应变计；金属底基焊接式等，其他按测量应变范围，按用途分，按使用温度(wnd)分已不下数千种。第15页/共41页第十六页，共41页。应变计第16页/共41页第十七页，共41页。应变计第17页/共41页第十八页，共41页。应变计（单片放大(fngd)）第18页/共41页第十九页，共41页。3、应变、应变(yngbin)电桥及其输出电桥及其输出测量电阻变化(binhu)一般用惠斯登电桥（即4臂电桥），电源E1称为桥压。I1I4第19页/共41页第二十页，共41页。当R1R3=R2R4或R
8、1/R2=R4/R3时UBD0称为电桥的平衡条件。实测时，随着(suzhe)构件的受力变形R1R4发生变化为R1R1R1，R2R2R2，R3R3R3，R4R4R4代入（2）式可见(kjin)或略去分子当中(dngzhng)的高阶微量，分母当中(dngzhng)的R项，经整理得（3）第20页/共41页第二十一页，共41页。说明电桥输出电压的变化与四个桥臂电阻(dinz)变化的总和成正比或与测点应变总和成正比。其次，对角桥臂电阻变化率或应变(yngbin)相加，邻臂的电阻变化率或应变(yngbin)相减。这种规律称为电桥输出的加减特性。（3）式简化结果产生(chnshng)的误差不会超过5，根据其
9、原理可以制成专门用于测量的电阻应变仪。第21页/共41页第二十二页，共41页。4、数字、数字(shz)电阻应变仪电阻应变仪（1）电原理(yunl)框图电压变换器电压变换器桥压E1电源电源放大器放大器滤波器滤波器A/D数显表头数显表头模数转换电桥电桥第22页/共41页第二十三页，共41页。（2）YE2538程控应变仪面板(minbn)结构及其使用方法第23页/共41页第二十四页，共41页。使用方法（1）组桥a，1/4桥接法（静态多点应变测量常用的接法），桥路形式bR-1，所有测量片均接AB，连接片连于BB。共用(nyn)一枚补偿片。b，半桥接法AB,BC接应变片，桥路bR-2,c，全桥接法四个桥
10、臂均接应变片，多用于传感器电路，桥路bR-4（2）K，R设定(shdn)（3）平衡、测量(有关详细的使用方法(fngf)由实验室多媒体室介绍，或见网上资料)第24页/共41页第二十五页，共41页。该仪器特点是各通道可以独立(dl)选择不同的测量桥路形式、使用不同K的应变计和不同R的应变计。第25页/共41页第二十六页，共41页。5、有关、有关(yugun)应变电测法的若干问题应变电测法的若干问题（a）温度变化(binhu)会产生电阻变化(binhu)（b）应变计线膨胀系数与被测工件线膨胀系数不同，温度变化(binhu)会产生附加电阻变化(binhu)，必须设法消除（1），温度(wnd)补偿第2
11、6页/共41页第二十七页，共41页。温度(wnd)补偿方法a，补偿块补偿法FF(补偿块必须与被测工件(gngjin)同材料且置于被测工件(gngjin)旁)第27页/共41页第二十八页，共41页。温度(wnd)补偿方法b，工作片补偿法不允许单独设置补偿块的构件应变测量用工作片补偿法c，补偿(bchng)应变片必需接于测量应变片的邻臂第28页/共41页第二十九页，共41页。（2）应变计的串连(chunlin)及其应用串连的2枚应变(yngbin)片所测的应变(yngbin)自动取平均RaRbRcRdABCR1R2第29页/共41页第三十页，共41页。（3）静态多点应变(yngbin)测量当测点较
12、多，希望加一次载荷能同时读下所有测点应变时，可利用1/4桥接(qioji)法，事先把所有测点接到应变仪的AB桥臂上，共用一枚补偿片接于公共补偿桥臂上，利用测点转换按键同时读出各个测点的应变。第30页/共41页第三十一页，共41页。用途（a）偏心受拉压构件(gujin)测轴向应变（b）测材料弹性模量时用串连半桥测量电路第31页/共41页第三十二页，共41页。6、应变、应变(yngbin)片式传感器及其设计概要片式传感器及其设计概要不同结构形式的弹性元件应变(yngbin)片组成不同用途的应变(yngbin)式传感器。可用于测拉、压力，弯矩、扭矩、加速度、位移（或变形）、倾角等。高比例极限材料。低
13、弹性模量的材料。应变片贴于应变的敏感区，并利用全桥测量的加减特性(txng)使输出灵敏度最大。第32页/共41页第三十三页，共41页。例：园环式小负载例：园环式小负载(fzi)(fzi)拉压力传感器拉压力传感器第33页/共41页第三十四页，共41页。按贴片要求取b8mm（1）（2）t取3mm时（3）应变(yngbin)（4）全桥接法第34页/共41页第三十五页，共41页。（5）输出(shch)灵敏度，设E15V，K=2.0灵敏度3.33mV/V，合适(hsh)若要求能分辨1N力，则最小输出为8.3V，相当于3/N有足够精度。（6）标定：做F曲线(qxin)，用线性回归求斜率，其斜率即为标定系数C（N/）（实际测量时会和设计有微小差别，应用时以实际标定为准）第35页/共41页第三十六页，共41页。其他(qt)形式的传感器梁式大负荷(fh)压力传感器第36页/共41页第三十七页，共41页。其他(qt)形式的传感器悬臂梁式测变形(binxng)或位移第37页/共41页第三十八页，共41页。其他(qt)形式的传感器测钢丝绳张力(zhngl)第38页/共41页第三十九页，共41页。其他(qt)形式的传感器测倾角(qngjio)第39页/共41页第四十页，共41页。END第40页/共41页第四十一页，共41页。