关于轴心受压等测试的调查报告李志邦.docx

测试材料轴心受压，剪切力，弯矩应力 方法 装置 计算 由于需要测试未知材料的各项力学性能，所以我以结构设计的基本材料钢材，钢筋混凝土做了对象的基本假设。以下是我对相关问题的资料搜集和整理以及个人观点。 钢结构应力测试技术的关键是对在役钢结构的进行实时的监控与检测,在事故发生之前对其进行加固与修复。传统的钢结构检测技术大多依靠结构构件的变形来测量应力,具有一定的局限性的缺点。 钢结构应力测试技术是保证钢结构工程安全的主要手段，它主要是依靠现代的传感与通信技术，采集结构的物理参数，通过构件的某种物理参数的变化，间接得出结构应力的大小和方向，进而对在役钢结构进行检测和预警。目前，国内外钢结构应力测试技术主要有电阻应变片传感器测试技术法、光纤传感器测试技术法、振弦传感器测试技术法、Barkh}usen噪声法、磁记忆检测方法、磁弹效应法、磁粉检测、涡流检测和应力电磁感应法等。 粗略了解过各种测试技术后，根据这些方法的优劣以及我们的实际需求和操作可行性等方面的考虑，我选了以下两种技术进行详细了解，第一种电阻应变片测试技术是我认为比较易于操作且精度较高，不易受外界因素影响的方法。而第二种应力磁感应法在钢构件无损检测方法中是一个崭新的领域，相对于传统无损检测依赖结构变形的局限性，应力磁感应法的目的是对在役钢结构进行实时的监控与检测。由于铁磁材料具有逆磁致伸缩效应，所以应力一直被认为是影响铁磁材料磁特性的重要因素。虽然目前应力电磁感应法尚处于研究开发阶段，还未应用到实际工程检测中，但它的研究对钢结构无损检测的意义重大，有很广阔的应用前景和实际意义，我们也可将这个作为挑战方案。 1)电阻应变片测试技术 电阻应变片测试技术是一种应用广泛的，也是发展相对成熟的钢结构应力测试技术。它是采用电阻应变计(又称电阻应变片)作为传感元件将构件表面应变转化为电阻变化，然后用电阻应变仪把电阻变化转换成电压或电流变化，经放大并测量这种变化再用其他仪器一记录，由所测应变换算出应力。电阻应变片的基本工作原理:电阻应变片的工作原理是基于导体的“应变效应”，即导体产生机械形变时，它的电阻值相应的发生变化。将电阻应变计固定在被测构件上，构件变形时，电阻应变计的电阻将发生相应的变化。用电阻应变仪测量此电阻的变化，经过换算，就可以得到所测定的应力或应变。 电阻应变片传感器的优点是它测量精度和灵敏度高，频率响应好，测量范围广，易于实现测量的数字化、自动化及无线电遥测。其缺点是一个电阻应变计只能测定构件表面一点在某个方向的应变，而且测量时应变片必须与构件相接触，对动态在线检测来说，信号检出比较困难，而且影响其精度的因素较多。 2）应力电磁感应法 电磁检测方法是通过对被测构件施加外磁场,在钢结构构件上产生感应电动势,利用感应电动势变化来测试构件的应力,希望通过对钢构件应力变化来进行适时监测。前人在这方面已经做了一些探索,并取得了一定的成果。过改变测点区域的外加磁场方向,取得在不同磁场方向下应力、应变与感应电动势的实验数据,绘制出反映感应电动势、应力和磁场方向关系的曲线以及反映应变、应力和磁场方向关系的曲线,并对它们进行分析,得出曲线规律特征。还可以建立一轴向压应力下,方形钢管感应电动势与角度的数学拟合关系式以及??变与角度的数学拟合关系式,鉴于两者数学关系式形式相同的特点,达到利用方形钢管感应电动势与角度的数学拟合关系式提取应力的目的；利用在轴压条件下,方形钢管的每个应力状态下的感应电动势之和随应力变化的关系提取应力。 众所周知，物质的磁性起源于电子的轨道磁矩和自旋磁矩，在外磁场的作用下原本取向自由的电子磁矩整体取向偏向外磁场方向，铁磁材料在交变磁场的作用下会产生感应电动势。当铁磁材料作用一集中外力时，铁磁材料内部产生应力与应变，应力可以使得电子磁矩按一定的方向偏转，从而导致整体磁化强度的变化。整体某个磁化区域磁化强度的变化会引起这个区域感应电动势的变化。应力电磁感应法就是用测得的感应电动势来反映铁磁材料应力的变化的方法。 而关于剪切力的测试下面会有一些图片补充，至于弯矩应力计算则不多作记录。综上为此次调查报告全部内容，由于本人水平有限，准备时间紧迫，不足之处敬请指出，谢谢师兄。 附：装置搜集到的一些图片资料