[第7章应力应变测量.ppt

第三篇 起重运输机械典型参数测量 起重运输机械的基本参数是反映机械设备特征、性能及运行状态的物理参数，其产品检测的内容包括: ●性能检测 （1）几何参数：外形尺寸、起升高度、工作幅度、轨距、跨度、回转半径等参数； （2）运动及动态特性参数：速度、位移、加速度及振动频率等动态特性参数； （3）电参数：电流、电压、功率因素等参数。 ●机电传动、钢结构检测 （ 1 ）力、能参数：力、力矩（扭矩）、应力、压力、流量、温度及功率等参数； （ 2 ）强度、刚度：应力、应变，位移（变形），挠度 （ 3 ）焊接质量检测 ●安全装置检测 超载限制装置、行程限制装置、夹轨器、锚定装置等  ●外观质量检测 机房、司机室、梯子栏杆走道的外观质量检验，油漆质量检验。 重点：典型的参数测量有：力、应力应变、振动及设备状态检测与故障诊断。 结合本专业特点，本课程重点介绍：应力应变测量、振动测量、设备状态检测与故障诊断的检测技术等知识。 第七章 应力应变测量 一、应变测量技术：应变电测法 　 应变电测法是用电阻应变片先测出构件的表面应变，再 根据应力、应变的关系式来确定构件表面应力状态的一种实 验应力分析方法。 二、应力应变测量 静态应变测量：利用静态应变仪测量系统 动态应变测量：利用动态应变仪测量系统 本章学习重点： 1.贴片方法和应力应变换算 2.常用型材测点位置布置 3.金属结构应力应变测量方法与测量步骤 §7-2 贴片方法和应力应变换算 应变电测法应用问题： 首先遇到的是如何贴片，贴片方位问题，取决于应力状态。 其次，测出应变值后，如何换算成应力值，运用材料力学知识。 下面就单向应力状态和平面应力状态（主应力方向已知和主应力方向未知）的应力和应变换算和贴片方法加以介绍。 一、单向应力状态 在单向拉伸或压缩外力作用下，其变形如图所示，沿轴向方向贴有电阻应变片R。 从材料力学莫尔圆可以看出： 测片方位：沿轴向应力方向贴应变片，测得后，用公式求出大小。 二、平面应力状态（主应力方向已知） 1、单元体0—1—1—1受平面应力的作用。这时变形为0—2—2—2： 产生应变在x方向上有变形 ， 在y方向上有变形 。 2、然后，再受 的作用， 这时0—2—2—2变为 0—3—3—3： 产生应变在y方向产生变形 ， 在x方向产生变形 3.因此在 、 的共同作用下，单元体在x方向的变形为 ，y方向的变形为 若用应力表达，则为 贴片方位： 沿 和 的方向各贴一枚应变片（或直角应变花），测得 、 值，即可求出 和 值。 三、平面应力状态（主应力方向未知） 1、任意方向的应变 前提：主应力 、 的大小未知， 方向也未知，有三个未知数。 存在：正应力 ， ,剪应力 应变： 、 ， （剪应变） 单元体ABCD在平面应力状态变形为AB’C’D’， 单元体AC方向上的应变与 、 和 之间的关系，AC变形至AC’位置： AC方向上的总应变为： 或 2、贴片方位 为了测得 、 和三个数值，可以在被测构件上的同一个测点以三个不同的方向进行测量（如 三片 应变花），并对3个不同方向上的应变进行测量，当这三个方向与x轴的夹角分别为 、 、 时，即可求解下列方程组： 测点上3个方向的角（ 、 和 ）通常预先设定的（根据3片应变花的夹角 、 和 ）。若能测得这三个方向上的应变值 、 和 ，就能算出三个未知数 、 和 。 3、计算 ， ， 大小 通过测出 、 、 大小，即可求出 ， ， 式中： 为剪切弹性模量。 4、求出主应力与主应力的方向： 主应力的计算公式： 主应力（与x轴夹角）的方向 式中： ——主应力 和x轴的夹角。 5、常用应变花应用举例： 实际测量中， （1）主应力计算公式（贴三片 应变花） （2）主应力计算公式（贴三片 应变花） （3）主应力方向（ 与 轴线的夹角 ） §7-3 常用结构型材的测点布置 一、结构型材断面的应力分布 港口机械的金属结构基本上是由角钢、槽钢、工字钢、 T型钢、钢管等型材或由钢板焊成的箱形结构所组成。由 各种形式材料组成的结构，通常承受拉(压)、弯、扭等几