等强度悬臂梁静应变测试与分析.doc

目 录 一、设计名称………………………………………………………1 二、设计任务与内容………………………………………………1 三、设计仪表及器材………………………………………………1 四、DH3818静态电阻应变仪介绍…………………………………1 五、设计原理………………………………………………………6 六、设计过程………………………………………………………10 七、数据记录与处理分析…………………………………………10 八、参考文献………………………………………………………16 课题设计名称 等强度悬臂梁静应变测试与分析 设计任务与内容 1.任务： 1） 静应变力测试系统的搭建； 2） 电桥的连接方式与各自的特点； 3） 被测对象的应变、应力理论计算； 4） 理论计算与测试数据的对比分析； 5） 误差分析（包括理论与实际测试）； 2.内容： 1）掌握被测材料的结构、材料等特性及其应变应力的计算；2）应变片的粘帖方法及注意事项，电桥的组成；3）静应变仪的使用方法；4）电桥的选择及测试数据记录；5）误差分析方法及分析结果描述；6）理论及测试过程中的问题及解决方法； 选取应变片上下对称并在同一位置。h代表厚度，b1代表前应变片所在位置宽度， b2代表后应变片所在位置宽度，X1代表前应变片中心距离自由力端的距离，X2表示后应变片中心距离自由力端的距离。 表4： 测量量（cm） 次数 第一次 第二次 第三次 平均值 h 0.20 0.21 0.20 0.20 b1 5.99 6.00 6.01 6.00 b2 8.30 8.32 8.29 8.30 X1 17.39 17.37 17.38 17.38 X2 29.67 29.69 29.69 29.68 数据处理 实验采用的是碳钢（45号钢）的弹性模量在196---216Gpa之间， 故取弹性模量。 E=196Gpa。查材料力学资料得： 公式一：单臂梁的抗弯截面系数 W= 公式二：贴应变片位置的弯矩为 M= 公式三： 公式四： 综合上面有： ，则把以上数据代入公式有： （1）在1/4桥中加砝码为0.5kg时得：ε=137.7 （2）在1/4桥中加砝码为1kg 时得：ε=275.4 由灵敏度公式： 可得1/4桥的灵敏度为如表： 表5：1/4桥灵敏度 　　　　　　　项目 应变() 测量值 计算值 灵敏度 5N ① 158.6 137.7 1.15 ② 127.3 110.9 1.14 ③ -133.6 110.9 -1.19 ④ -144.6 137.7 -1.05 10N ① 343 275.4 1.24 ② 271 221.7 1.22 ③ -285.6 221.7 -1.28 ④ -307.3 275.4 -1.11 由1/4桥测试可知，实际应变值基本在理论应变值的范围中，从而可得出一下结论： （1）应变片的粘贴基本是正确的 （2）测试过程中的操作步骤是正确的 （3）测试结果符合等强度梁的特征 （4）可继续进行半桥和全桥的实验 表6：半桥各点灵敏度如表： 项目 应变() 测量值 计算值 灵敏度 5N ①④ 303 137.7 2.20 ②③ 260 110.9 2.30 10N ①④ 651.3 275.4 2.36 ②③ 553.3 221.7 2.49 表7：全桥灵敏度如表： 项目 应变（） 测量值 计算值 灵敏度 5N 566.3 137.7 4.13 10N 1214.6 275.4 4.41 由1/4桥测试数据可得 加载0.5kg时，其理论值 而半桥测得的平均值为 加载1kg时，其理论值 而半桥测得的平均值为 由半桥数据得： 加载0.5kg时，其理论值 而全桥测得的平均值为 加载1kg时，其理论值 而全桥测得的平均值为 由上综合可得理论值和测得值基本相近，半桥灵敏度约为单臂灵敏度的2倍，全桥灵敏度约为1/4桥的四倍。说明测量正确，仪器正常。 1