电阻应变片粘贴及弹性模量的测定实验报告徐姗.doc

电阻应变片粘贴与弹性模量的测定实验报告 水工一班 徐姗1302010101 实验目的 掌握电阻应变片的粘贴技术 初步掌握电阻应变片的绝缘处理、防潮、接线和粘贴质量检查等基本技术 了解电阻应变测量电路的工作原理 掌握电阻应变片的全桥接线方法 实验设备及器材 电阻应变片 试件 万用表 电烙铁、镊子、丙酮、细砂纸、药棉等工具和材料 502胶水、连接导线、704胶 烘干设备 电阻应变仪 多功能加载架 基本原理 电阻应变片工作原理 由物理学可知，金属导线的电阻为： （1） 式中：ρ为导线材料电阻率；L为导线长度；A为导线截面积 当金属导线因受力变形引起电阻相对变化，对式（1）两边取对数再微分得： (2） 式中：；； C为与材料种类和加工方法相关的常数；V为体积；?为应变；D为导线直径；μ为导线材料泊松比。 由式（2）得 (3) 令 由式（3）得 (4) 式（4）表明，金属导线受力变形时，其电阻相对变化率dR/R与导线的应变?成一次性函数关系，式中，K为比例系数，又称为金属丝的灵敏系数，标志该类应变片电阻应变效应显著与否，由生产厂家抽样测定。因此若将一根金属丝粘贴在构件表面上，当构件产生变性时金属丝也将随之一起变形，由金属丝电阻的相对变化，就可得知构件表面应变的变化。 2、电阻应变测量技术（简称电测法），就是将物理量、力学量、机械量等非电量通过敏感元件转换成电量来进行测量的一种实验方法，又称非电量电测法。将电阻应变片粘贴在构件上，当构件受力变形时应变片也随之一起变形，应变片的电阻值发生变化，通过测量电桥焦点组变化转换成电压信号，经放大处理及模/数转换，最后直接输出应变值。 实验步骤 应变片筛选：选择外观无损伤的同一批号的电阻应变片，用万用表逐片测量电阻值，选择电阻值相差在0.1欧姆以内的应变片供粘贴使用。 试件表面处理：用细砂纸打磨与应变片粘贴方向成45°交叉纹，处理面积应大于应变片面积的三倍，然后用浸有无水酒精的棉球将该部位及其周围擦洗干净，用钢针画出贴片定位线，再用棉球擦一下，以后不能再用手触摸待贴片的位置。 贴片：待无水酒精挥发干燥后，一手用镊子捏住应变片的引出线，另一手在应变片基底底面涂抹一层502胶水，立即将应变片放在试件贴片处，并使应变片基准线对准定位线。用一小片保鲜膜盖在应变片上，一手捏住引出线，另一手用食指滚压挤出多余的粘结剂和气泡，切记要垂直用力，不能滑动和转动。 干燥固化：502胶可在室温下固化，自然干燥15~24小时。 粘贴质量检查：用万用表检查应变片阻值是否正常，观察应变片位置是否正确。 导线的焊接与固定：焊接前在引出导线下面粘一层绝缘层，以保证引出线焊点处的绝缘。将测量导线用胶布固定在试件上，使导线一端与应变片引出线靠近，并事先将导线塑料皮去掉3mm且涂上锡，然后用电烙铁将应变片引出线与测量导线焊接，防止虚焊。焊接要迅速、准确、时间不宜过长。 防潮保护：粘贴好的应变片，会因受潮降低粘贴性能，甚至脱落。因此接好导线后应立即涂上防护层。 将四个应变片（两个贴好的和两个温度补偿）按照全桥连接方式分别接到A、B、C、D接线柱上 预加荷载200N，应变清零。 逐级等量加载，每级增量200N，加载8级。 采用最小二乘拟合计算弹性模量。 实验数据 原始数据 试件截面宽b=1.21cm 厚d=0.154cm 面积A=0.186cm2 加载次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 荷载F（N） 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 静态应变仪读数（μ?） 0 105 217 324 430 561 650 772 910 试件应变（μ?） 0 52.5 108.5 162 215 280.5 325 386 455 应变增量（μ?） 0 52.5 56 53.5 53 65.5 44.5 61 69 平均增量（μ?） 56.875 由公式得，