力学参数的测量.ppt

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内容提要：
§13-1 应力应变测量
§13-2 力和转矩测量
第十三章 力学参数的测量
第十三章 力学参数的测量
学习要求：
完成本章内容的学习后应能做到： 
掌握电阻应变计和电桥的基本原理及其应用
掌握应力应变、力和转矩测量的基本原理
理论分析
实验分析
了解和掌握机械结构的受力状态的方法：
01
分析研究机械结构的受力状态；
验证设计理论的正确性；
设计制作标准力学传感器；
了解和掌握机械设备在实际工作中的安全性。
基本作用：
02
第十三章 力学参数的测量
第十三章 力学参数的测量
★ 分类:
·按测量目的分：研究性测量和检验性测量
·按测量对象分：实物测量和模型测量
·按测量设备分：静态测量和动态测量
★ 应变电测优点：
1、应变片尺寸小，一般不会影响构件的应力状态；
2、测量灵敏度高，最小应变读数可达10-6με
3、频率响应快，可测量从静态到500kHz的动态应变；
§13-1 应力应变测量
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易实现测量过程自动化和远距离传输；
制成各种应变传感器。
4、特殊环境下测量应变；
逐点测量，不易得到构件的全域性应力应变场（分布）；
一般只能测量构件表面的应变；
应变片所测应变值是其敏感栅覆盖面积内构件表面的平均应变。
缺点：
13-1 应力应变测量
01
若各桥臂电阻的初值相等，Ri=R，组成全等臂电桥，有
在受力构件的测点处，按其应变方向，粘贴应变片R1、R2、R3、R4，组成电桥，输出电压：
02
一、应变仪中电桥的输出特性
13-1 应力应变测量
§13-1 应力应变测量
根据应变片的变换原理
有：
1）应力测量的基本步骤：
选择测点—粘贴应变片—组成测量电路和系统—应力应变的换算。
二、应变片的布片和接桥
2）测点的选择与确定
§13-1 应力应变测量
根据应以最少的测点达到足够真实地反映结构受力状态的原则，来选择测点。为此，一般应考虑：
① 预先对结构进行大致的受力分析，预测其变形形式，找出危险断面及危险位置。这些地方一般是处在应力最大或变形最大的部位，而最大应力一般又是在弯矩、剪力或扭矩最大的截面上。然后。根据受力分析和测试要求，结合实践经验最后选定测点。
在截面尺寸急剧变化的部位或因孔、槽导致应力集中的部位，应适当多布置一些测点，以便了解这些区域的应力梯度情况。
如果最大应力点的位置难以确定，或者为了了解截面应力分布规律和曲线轮廓段应力过渡的情况，可在截面上或过渡段上比较均匀地布置5～7个测点。
利用结构与载荷的对称性，以及对结构边界条件的有关知识来布置测点，往往可以减少测点数目，减轻工作量。
可以在不受力或已知应变、应力的位置上安排一个测点，以便在测试时进行监视和比较，有利于检查测试结果的正确性。
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13-1 应力应变测量
应变片粘贴方向确定
——应力测量的关键问题:最大应变方向。
贴片与接桥原则：
分析构件受力性质，了解其应力分布规律，选择其主应力最大、最能反映力学规律的点作为贴片位置。
按电桥和差特性组桥，得到欲测应变的输出，且灵敏度高，非线性误差小。
当测量载荷时，贴片位置的应变应与外载荷成线性关系（避开非线性区）。
13-1 应力应变测量