实验指导-工程力学解答.doc

实验一 电阻应变片的粘贴技术 一、实验目的 1.了解电阻应变片粘贴工艺的全过程 2. 初步掌握常温用电阻应变片的粘贴技术。 二、实验设备和器材 1.常温用电阻应变片。 2.数字式万用表。 3.502粘结剂。 4.电烙铁、镊子、铁沙纸等工具。 5.矩形截面梁试件，温度补偿块。 6.丙酮、药棉等清洗器材。 7.防潮用硅胶。 8.测量导线若干。 三、实验方法和步骤 1.选片：在确定采用那种类型的应变片后，用肉眼或放大镜检查丝栅是否平行，有否霉点、锈点、用数字式万用表测量各应变片电阻值，选择电阻值差在土0．5欧姆内的8~10枚应变片供粘贴用。 2.测点表面的清洁处理：为使应变片与被测试件贴得牢,对测点表面要进行清洁处理。首先把测点表面用砂轮，锉刀或砂纸打磨；使测点表面平整并使表面光洁度达。然后用棉花球蘸丙酮擦洗表面的油污，到棉花球不黑为止。然后用划针在测片位置处划出应变片的座标线。打磨好的表面，如暂时不贴片，可涂以凡士林等防止氧化。 3.贴片：在测点位置和应变片的底基面上，涂上薄薄一层胶水，一手捏住应变片引出线，把应变片轴线对准座标线,上面盖一层聚乙烯塑料膜作为隔层，用手指在应变片的长度方向滚压，挤出片下汽泡和多余的胶水，直到应变片与被测物紧密粘合为止。手指保持不动约1分钟后再放开，注意按住时不要使应变片移动，轻轻掀开薄膜检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象，否则需重贴。注意粘结剂不要用得过多或过少，过多则胶层太厚影响应变片性能，过少则粘结不牢不能准确传递应变。 4.干燥处理：应变片粘贴好后应有足够的粘结强度以保证与试件共同变形。此外，应变片和试件间应有一定的绝缘度，以保证应变读数的稳定。为此，在贴好片后就需要进行干燥处理，处理方法可以是自然干燥或人工干燥。如气温在20℃以上，相对湿度在55％左右时用502胶水粘贴，采用自然干燥即可。人工干燥可用红外线灯或电吹风进行加热干燥，烘烤时应适当控制距离，注意应变片的温度不得超过其允许的最高工作温度,以防应变片底基烘焦损坏。 5.接线：应变片和应变仪之间用导线连接。需根据环境与试验的要求选用导线。通常静应变测定用双蕊多股平行线。在有强电磁干扰及动应变测量时，需用屏蔽线。焊接导线前，先用万用电表检查导线有否断路，然后在每根导线的两端贴上同样的号码标签，避免测点多时造成差错。在应变片引出线下，贴上胶带纸，以免应变片引出线与被测试件(如被测试件是导电体的话)接触造成短路。然后把导线与应变片引线焊接在一起，焊接时注意防止假焊。焊完后用万用电表在导线另一端检查是否接通。 为防止在导线被拉动时应变片引出线被拉坏，可使用接线端子,接线端子相当于接线柱，使用时先用胶水把它粘在应变片引出线前端,然后把应变片引出线及导线分别焊于接线端子的两端，以保护应变片，如图1-1所示。 图1-1 应变片的保护 6.防潮处理，为避免胶层吸收空气中的水份而降低绝缘电阻值，应在应变片接好线并且绝缘电阻达到要求后，立即对应变片进行防潮处理。防潮处理应根据试验的要求和环境采用不同的防潮材料。常用的简易的防潮剂可用703、704硅胶。 四.实验报告 1.简述贴片、接线、检查等主要实验步骤。 实验二? 矩形截面梁弯曲正应力电测实验 一、实验目的 1.用电测法测量矩形截面梁在纯弯曲时横截面上正应力的大小及分布规律，并与理论计算值相比较，以验证弯曲正应力理论公式。 2.掌握电测法原理和电阻应变仪的使用方法。 二、实验设备、器材及试样 1.静态电阻应变仪 2.游标卡尺、钢尺。 3.纯弯曲梁装置(或悬臂梁装置)一套。 4.贴有电阻应变片的矩形截面梁和温度补偿块。 三、实验原理 在如图 (a)所示的矩形截面梁纯弯曲段AA截面上或如图 (b)所示的悬臂梁的邻近固定端AA截面上,沿梁高度方向且平行于轴线粘贴5片电阻应变片，每片间距为h/4（h为梁的高度），如图 (c)所示。当梁受载后，电阻应变片随梁的弯曲变形而产生伸长或缩短,使自身的电阻改变。通过力学量的电测法原理，利用电阻应变仪即可测出梁横截面上各测点的应变值与。再依据虎克定律即可求出相应各测点的应力值，即σ =Eε实。 实验采用等增量法。即每增加等量的载荷ΔF,测定一次各测点相应的应变增量,并观察各测点应变值的线性程度。载荷分为3~5级,最大载荷Fmax的选取,应依据梁的最大应力σmax(0.7~0.8Ms以为材料的屈服点)来确定。当加载至最后一级,测取各测点应变值后,即卸载。本实验重复三次，最后取三次应变测量值的平均值来计算各测点实验应力值。然后再与应力的理论值进行比较,以期检验理论公式σ理=My/I的正确性(M为AA截面上弯矩,y为测点离中性轴的距离,I为AA截面对中性轴的惯性矩)。 五、实验步骤 1.?测量矩形梁的截面尺寸(宽度b、高度h,载荷作用点至支座距离a