《弯曲正应力实验.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《弯曲正应力实验.ppt（25页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、力学实验,实验二弯曲正应力实验,主讲：xxx,一、试验目的,弯曲正应力实验,1、用电测法测定梁纯弯曲时沿其横截面高度的正应变（正应力）分布规律；2、验证纯弯曲梁的正应力计算公式。3、初步掌握电测方法。,二、试验仪器及设备,1、多功能组合实验装置一台；,弯曲正应力实验,2、TS3860型静态数字应变仪一台；3、纯弯曲实验梁一根；4、温度补偿块一块。,弯曲正应力实验,弯曲正应力实验,三、电测法基础知识,1.电阻应变片的工作原理,箔式应变计是用光刻、腐蚀等工艺制成的一种很薄的金属箔栅，箔栅厚一般在0.0030.01mm之间，箔材表面积大，散热条件好。,应变片主要有金属丝式、金属箔式、半导体式三种,电
2、阻应变片的工作原理是基于应变效应即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应发生变化，这种现象称为“应变效应”。,弯曲正应力实验,2.测量原理,K为灵敏系数；,e为应变值。,=E,应力值正比于应变，而试件应变又正比于电阻值的变化 R，所以应力正比于电阻值的变化。这就是利用应变片测量应变的基本原理。,为试件的应力；为试件的应变；E为试件材料的弹性模量。,弯曲正应力实验,3.测量电路,电路的作用：将电阻的变化量转换为电压输出。通常采用直流电桥和交流电桥。,电桥测量电路的分析 四个桥臂由电阻R1R4组成，AC端接直流电压U，BD端输出电压U0。若电桥负载RL为无穷大，电桥输出端相当
3、于开路，只能输出电压信号，称为电压输出：,当电桥平衡时,U0=0,则有,弯曲正应力实验,电桥平衡条件:,或,相邻两臂电阻的比值应相等,或相对两臂电阻的乘积相等。,电桥接入的是电阻应变片时，即为应变桥。当一个桥臂、两个桥臂乃至四个桥臂接入应变片时，相应的电桥为单臂半桥、双臂半桥、对臂全桥和全桥。本实验中我们只学习单臂半桥，其它桥路将在第三个实验中学习。,弯曲正应力实验,单臂电桥,单臂测量:桥路中只有一个桥臂接工作片参与机构的机械变形，其余三个桥臂都不参加机械变形，应变为零。这时电桥的输出电压为：单臂测量的结果UDB代表被测点的真实工作应变。,弯曲正应力实验,四、实验原理和方法,b=10.8 mm
4、;h=40 mm;C=121 mm,弯曲正应力实验,五、实验步骤,1、设置仪器,弯曲正应力实验,弯曲正应力实验,2、接通桥路,弯曲正应力实验,弯曲正应力实验,3、加载实验,P0=10Kg，P=50Kg，Pmax=210Kg，分四次加载。实验时逐级加载，并记录各应变片在各级载荷作用下的应变读数。,1、将各类数据（原始数据，实验记录数据等）整理成表格，画出装置简图，将布片位置标清。,2、对每一测点求出应变增量的平均值,算出相应的应力增量的实测值,3、求出各测点应力的理论值，由公式：,，Y为各测点到中性层的距离。,4、对每一测点，列表比较,与,，计算相对误差,六、实验报告及数据处理,在梁的中性层内，
5、因,，只需计算绝对误差,弯曲正应力实验,弯曲正应力实验,5、以Y为纵座标；以为横座标，把以上计算的试验应力值和理论应力值标在同一座标纸上，进行比较。6、对试验中的问题和现象进行归纳总结。,弯曲正应力实验,七、本实验的应用,（一）测力传感器,测量荷重、拉压力的弹性元件常作成柱形、筒形、环形及梁形等。1、柱式弹性元件,基本原理：将被测量的变化转换成传感元件电阻值的变化，再经过转换电路变成电信号输出。,荷重传感器上的应变片在重力作用下产生变形。轴向变短，径向变长。,弯曲正应力实验,2、悬臂梁式弹性元件,它适于测量500Kg以下的载荷，最小为测几十克重的力，这种传感器具有结构简单、加工容易、应变片易粘贴、灵敏度高等特点。,弯曲正应力实验,悬臂梁是一端固定、一端自由的弹性敏感元件。它的特点是灵敏度比较高。所以多用于较小力的测量。例如，民用电子称中就多采用悬臂梁。当力F（例如苹果的重力）以如图所示的垂直方向作用于电子秤中的铝质悬臂梁的末端时，梁的上表面产生拉应变，下表面产生压应变，上下表面的应变大小相等符号相反。粘贴在上下表面的应变片也随之拉伸和缩短。得到正负相间的电阻值的变化，接入桥路后，就能产生输出电压。,3.梁式弹性元件位移传感器,090180270,3124,（二）扭矩传感器,（三）加速度传感器,（四）材料应变的测量,斜拉桥上的斜拉绳应变测试,
