桥路与弯曲应力实验2014版_10870353教程.ppt

材料力学电测实验部分 弯曲应力与桥路实验 工程力学系固体力学实验室 实验目的 测定矩形梁在横弯条件下指定截面的应力分布规律，并与理论值进行比较； 初步掌握电阻应变仪的使用方法。 利用已有布片方案进行各种组桥，并比较不同组桥方式的测量结果，学习提高测量灵敏度的方法，并计算出各种组桥方式下的桥臂系数B； 实验装置简图 1.跨度L，支点到截面距离a要校准； 2.梁高h与梁宽b自己量测； 3.侧面电阻片间距8mm，上、下片距边缘4mm。 L = 560 a = 200 h b Y P 截面上应力的分布规律 在平面弯曲条件下，矩形梁任一截面上的应力沿高度的变化： 图示分布规律 M x M-x弯距图 应力分布图 -σ +σ 应力σ 如何测？ 虎克定律： 电测法的基本原理 电阻应变测量（简称电测法）原理是用电阻应变片作为传感元件，将被测构件表面的应变（非电量）转换成电量进行测量的一种实验方法。 被测构件 电阻片 电 量 光、电、机械 传感器 测量仪器 数据采集与处理 被 测 量 物理参量 力学参量 机械参量 生物参量 电 压 电 流 传感元件——电阻应变片 电阻片的工作原理 金属丝的电阻定律 金属丝的电阻应变效应 电桥的加减特性 式中： ?1、 ?2、 ?3、 ?4分别代表四个应变片所感受的应变值，我们称此式为电桥的加减特性。 单臂测量与温度补偿片 引起电阻片的阻值改变的因素：1.机械变形；2.温度变化。温度变化引起阻值改变的量是无用的量。可以利用电桥加减特性，通过温度补偿片来消除。 半桥测量 在AB，BC两个臂上分别接上工作片，温度影响将互相抵消。 对臂测量 在AB，CD两个臂上接工作片，BC，DA接温度补偿片。四个臂的电阻同处一个温度场，温度影响相互抵消。 组桥的目的 提高测量的精度。 分离截面内力。 组半桥。弯矩应变。 组对臂。轴力应变。 全桥测量 电桥的四个臂上接工作片，都参与机械变形，同处一个温度场，温度影响相互抵消。 实验内容及要求 1. 测量矩形截面梁指定截面的应力分布。通过接线箱对梁上9枚电阻片逐片进行单臂测量，要求每枚电阻片不少于2遍有效差值。所谓差值就是用末读数减去初读数，即 2.利用梁上下表面各两片电阻片进行组桥训练。 ??＝ ?末－ ?初 半桥测量：两片工作片，要求是单臂2倍的结果； 对臂测量：两片工作片，要求是单臂2倍的结果； 全桥测量：四片工作片，要求是单臂4倍的结果。 原始数据 矩形截面梁的几何尺寸(自己测量) ， 跨度、截面到支座的距离（校准）。 钢材的弹性模量：2.06×105MPa。 电阻片灵敏系数2.08。 应变仪灵敏系数设为2.08。 初载荷P0=500N，末载荷PN=5500N。 加载速度：≤0.2mm/min. 实验名称，实验日期，姓名及学号，同组人。 实验目的。 实验设备及装置简图：应注明所用机、仪器的名称、 型号、精度、量程等，并画出实验装置简图。 实验内容及步骤的简述。 原始实验数据：包括所用材料弹性模量E、应变仪的灵敏系数、电阻片的灵敏系数、试样的几何尺寸等。 实验数据的处理：实验数据全部列表给出，注明单位，给出最终实验结果。绘制应力沿梁高的分布曲线。 分析主要误差来源，给出实验结论。 在报告中可以表达对实验的体会及对实验的意见； 一周后交报告。 实验报告要求 相对误差（仅计算该截面最大应力） 桥臂系数B 分别对应半桥、对臂、全桥组桥方式下的应变测量值 分别为组成半桥、对臂、全桥方式时所用应变片在单臂测量的绝对值的平均值 实验曲线的正确画法 不正确画法 正确画法 参考数据表格1 参考数据表格2 YE2539高速静态应变仪 应变测量单元 00~05 通道介绍 单臂测量接线 B与B?短接。 工作片依次接在各个通道的AB间。 温度补偿片接在公共通道的相应位置上。 桥路接线 断开B与B?的连接。 所选的应变片依次接在同一通道的相应位置上。 * 组桥方式 测量点号 测量次数 （） （） （） （） 半桥 1 2 对臂 1 2 全桥 1 2 组桥方式 测量点号 测量次数 （） （） （） （） （） （MPa） （MPa） （%） 单臂测量 1 1 2 2 1 2 3 1 2 4 1 2 5 1 2 6 1