4-静态应变测量12.ppt

第4章 静态应变测量 前面已经介绍了应变计、应变电桥以及应变仪和其他记录仪器，本章则从静态应变测量方法入手，介绍测量的一般步骤及影响测量精确度的若干因素，这些内容同样适合动态应变测量，但动态测量还有特别要注意的内容，这些将在下一章中讨论。 学习要求： 熟悉静应变测量的一般步骤，掌握应力换算、静态应变仪的校检方法、应变计栅长选择原则、横向效应的修正方法，和应变计阻值不标准、长导线、接触电阻、电噪声影响等各种误差因素影响的修正与抑制方法。 * * 第1部 电阻应变测量方法 本章内容： §4-1 应变测量的一般步骤； §4-2 应力换算； §4-3 静态应变仪的校检； §4-4 应变计栅长选择； §4-5 横向效应的修正； §4-6 应变计方位不准的误差； §4-7 应变计阻值不标准的误差修正；§4-8 长导线的影响及其修正； §4-9 多点测量和接触电阻； §4-10电噪声的影响及抑制 第1部 电阻应变测量方法 第4章 静态应变测量 （计划使用2学时） §4-1 应变测量的一般步骤 先根据试验目的，决定测点位置： （1）测应力分布 沿某一方向取若干测点，应力变化强烈处，测点加密； （2）强度校核 选择构件上危险点进行测量；复杂构件，可辅以其他方法，先行了解危险区位置。 （3）测应力集中 测点在局部密集分布,通过插值外推求取应力集中点应变； 1. 明确测量目的，设计实验方案 第1部 电阻应变测量方法 第4章 静态应变测量 （4）了解构件的受载情况 选择一些已知应力——载荷关系的特征截面、特征点测量。 x e d d o ε εx εy e d d o x ε εy 其次，由测量目的设计布片和桥路连接方案，并考虑测点应力状态、构件受载情况和温度影响等因素进行设计。 测应变用半桥接线，多点测量按测点的温度条件分组公共补偿。 测构件内力，可用半桥或全桥接线进行测量。利用桥路消除不需要的内力的影响，保留欲测内力的影响。 最后，再考虑有哪些工况，拟定总体试验方案。 第1部 电阻应变测量方法 第4章 静态应变测量 2. 选择应变计和测量仪器 根据构件的尺寸、材质（如金属或混凝土）、应力状态及应力梯度的大小，决定应变计的栅长和类型。 （1）应变计尺寸 金属构件材质，可用一般栅长的应变计(3mm左右)； 混凝土材质，用大栅长应变计，栅长应是骨料尺寸的4~5倍； 金属构件应力梯度大的地方，用1mm以下小栅长的应变计。 （2）应变计形式 单向应力状态使用单轴应变计；二向应力状态使用直角应变花； 一般平面应力状态，如果能大致估计主应力方向，使用三轴45°应变花，并使相互垂直的应变计大致沿主应力方向粘贴；主应力方向根本无法估计时，最好选用三轴60?应变花（原因详见§4-6）。 （3）基底类型和粘接剂 金属材料选胶基应变计较好，混凝土及塑料构件、石膏模型适用纸基应变计。 长期使用用热固化粘接剂，短期使用可用502，有机玻璃试样可用氯仿粘接剂。 （4）应变仪选择 应变仪的选择要注意量程、精度能否满足要求，可接测点数能否满足需要等。野外测量还要考虑应变仪的电源要求和便携性等问题。 第1部 电阻应变测量方法 第4章 静态应变测量 o o 内容包括： （1）应变计的检查与阻值分选； （2）灵敏系数抽检、应变仪的特性检测，以便处理试验数据时参考； （3）构件表面准备及粘贴应变计； （4）布线，同一桥路中导线长度及规格应一致，导线应避开电磁干扰源或采取屏蔽措施，焊接到应变计一端的导线应适当固定； （5）必要时，对应变计进行防潮处理； （6）从连接应变仪的一端检查各应变计的阻值及与构件之间的绝缘电阻，如无短路等非正常现象，一般应把应变计绝缘电阻小的一端导线接到应变仪的B（地）接线柱。 （7）通电逐个检查平衡可调情况，并用手触摸相应的应变计，观察应变仪示值的反映，检查应变计粘贴质量，校对测点和导线编号是否对应，发现问题及时解决。 一切准备就绪时，在允许的情况下，应对构件预加载三次（超载5~10%），以减小机械滞后影响。 3. 现场准备 第1部 电阻应变测量方法 第4章 静态应变测量 逐点预调平衡，不能预调到零的测点应记下初读数，然后按预定方案正式加载并记录应变读数。如有异常，应在记录中注明，以便处理结果时参考。 4. 正式试验 5. 分析检查试验结果 在多次重复试验的情况下，数据应有很好的重复性，数据随载荷的变化也应有明显的规律性，线弹性材料弹性范围内应基本成线性变化。如果重复性和规律性存在疑问，要检查和