第九章 应变、力和转矩的测量课件.ppt

当四个电阻均产生电阻变化△R1~△R4，R1=R2=R3=R4=R，且△RR，忽略△R高次项： 二、应变片的布置和接桥方法 布片和接桥应符合下列原则： （二）弯曲载荷的测量 四片半桥或全桥 （三）弯曲、拉（压）联合作用时的测量 测弯曲 (四)剪力的测量 三、在平面应力状态下主应力的测定 四、提高应变测量精确度的措施 五、测点的选择 ? 第二节 力的测量 可简化为P160图7—1 （即基座静止，若基座运动，则是加速度计——图7—2）。 （四）压磁式力传感器 三、空间力系测量装置 八角环测三分力： ? 第三节 扭矩的测量 三、电阻应变式 四、压磁式（图8—15） 六、磁电式 工程测试技术与信息处理 第 9 章 挠性支承件的测力架 支承件与传感器组成一体，1、2、3安装在一 较大三角形的顶点；4、5、6安装在另一较小三角形的三条边上，被测件固定在中心处。 被测件所产生的力，将从安装板通过6个传感器和挠性支承件传递到刚性基座上。测力架可简化为图8—11c.P194的力系，据力传感器的数据和安装板的几何尺寸，可用（8—8）公式计算各分力和力矩。 工程测试技术与信息处理 第 9 章 安 装 方 法 由三对不同切型的压电晶片组成：一对为纵向压电效应，测Z向力；另外2对具有横向压电效应，且方向互相垂直，分别测x和y向力。 该传感器将作用力自动分解为互相垂直的三分力。 工程测试技术与信息处理 第 9 章 压电式三分力传感器 工程测试技术与信息处理 第 9 章 一、原 理： 1. 圆轴扭转时，在扭矩M作用下，其表面的剪应力： 工程测试技术与信息处理 第 9 章 W——抗扭截面模量 剪应变： G——剪切弹性模量 2. 相距L的两个断面之间产生相对扭矩转角： 由上述公式可见，τ、γ或θ与扭矩M成正比，扭矩的测量则是通过这两个参数的测量来达到目的。 工程测试技术与信息处理 第 9 章 J——极惯性矩 二、主要类型 剪应力或剪应变式 振弦式 光电脉冲式 磁电脉冲式 相 对 转 角 式 工程测试技术与信息处理 第 9 章 电阻应变式 压磁式 相位差式 工程测试技术与信息处理 第 9 章 工程测试技术与信息处理 第 9 章 图 3 例8-2：如图3所示，悬臂梁弹性模量 ,贴片处的抗弯截面系数 ，应变片 ，现用仪器测得P力作用的指示应变为2000 ，求P力的大小。 可消除温度的影响，另设温度补偿片 。 工程测试技术与信息处理 第 9 章 测拉（压） 可消除拉（压）力影响，温度互为补偿 。 工程测试技术与信息处理 第 9 章 剪力不能使应变片的电阻丝发生伸长或缩短的变形，即不能产生电阻的变化，故不能直接测量剪力。 但在一悬臂梁上作用一力P，则此力引起各截面的横截面上的横剪力是相等的，即Q=P。 工程测试技术与信息处理 第 9 章 显然，测出的剪力Q与L有关，作用点改变（L变化）即影响测量结果，且有些情况，L值无法量得，故可： 工程测试技术与信息处理 第 9 章 Q与（ε1-ε2）成正比，而将R1、R2接成的电桥，其输出也与ε1-ε2成正比，（即和两断面的应变差成正比）。 工程测试技术与信息处理 第 9 章 式中 为两截面的弯曲应变差。 L1-L2之值容易测取，且P力和作用点无关，此法在实际中应用最广。 工程测试技术与信息处理 第 9 章 测切削力 测中耕铲阻力 由材料力学知： （五）圆轴扭矩对剪应力和扭矩的测量 ①.圆轴扭矩时 与轴线成450 的方向为主 应力方向。 工程测试技术与信息处理 第 9 章 ②.两互相垂直的主应力符号相反，绝对值相等： ③.主应力值等于最大剪应力 那么，在与轴线成450方向上贴一应变片，即可测得此处的应变ε，据广义虎克定律 。 那么最大剪应力： 工程测试技术与信息处理 第 9章 扭应变 测扭矩，不能消除弯曲及拉（压）影