电测应力分析实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划电测应力分析实验报告　　电测实验报告　　电测法就是将物理量、力学量、机械量等非电量通过敏感元件转换成电量来进行测量的一种方法，是实验应力分析的重要方法之一。电测法以测量精度高、传感元件小和测量范围广等优点，在民用建筑，医学，道路，桥梁等工程实践中得到广泛应用。　　一、实验目的　　1.了解电测法的基本原理；2.熟悉悬臂梁的结构及应变特性；3.学会用电测法测量。　　4.制作一电子秤，并确定其量程，计算线性度和灵敏度。二、实验

2、仪器、设备和工具　　等强度悬臂梁实验仪，精密数字测量仪，砝码，砝码盘，数据线，游标卡尺，钢板尺。三、实验原理1.主要仪器介绍　　以弯曲为主要变形的杆件称为梁。一端固定，另一端自由的梁为悬臂梁。为了使悬臂梁各个截面的弯曲应力相同,随着弯矩的大小相应地改变截面尺寸,以保持相同强度，这样的悬臂梁称为等强度悬臂梁。　　等强度悬臂梁实验仪由已粘贴好电阻应变片的等强度梁、支座、水平仪、调节螺钉和加载砝码等组成，如图1所示。本实验用电测法测量等强度悬臂梁的应力、应变。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，

3、可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　电阻应变片是能将被测试件的应变转换成电阻变化的敏感元件。它由敏感栅、基片、覆盖层、引线四部分组成，如图2所示。其中，敏感栅是用金属丝制成的应变转换元件，是构成电阻应变片的主要部分；引线作为测量敏感栅电阻值时与外部导线连接之用；基底的作用是保持敏感栅的几何形状和相对位置；覆盖层是用来护敏感栅的；粘贴剂用来将敏感栅固结在覆盖层和基底之间。　　精密数字测量仪是常用的应变传感器

4、测量仪。当电阻应变片将电阻值的变化转化为电压的变化后，经过精密数字测量仪放大器的放大处理，最后换算成输出与应变成正比的模拟电信号。再经放大处理，经A/D转换，将模拟信号转换成数字信号输出。　　2.电测法基本原理　　电测法基本原理，是将金属丝等制成的电阻应变片贴在构件待测应变处，当构件受力变形时，金属丝亦随之伸缩，因而其电阻也随之改变。电阻改变量与金属丝的线应变之间存在一定的关系。通过电阻应变仪将电阻改变量测出，进而可得到构件所测部位的应变。电阻改变量与构件应变之间存在如下关系：　　?RR?K?　　(1)　　式中，目的-通过该培训员

5、工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　?RR　　为电阻应变片电阻值的相对变化量；K为应变片的灵敏系数，对于本实验K为常数；　　?为构件应变。　　图1等强度悬臂梁实验仪图2应变片的结构　　3.测量等强度悬臂梁应力的电路　　由于悬臂梁产生的应变一般都很小,引起应变片的电阻变化也很小，要想把这种应变直接测量出来很困难。因此,需要有专用的测量电路来测量这种

6、由应变变化而引起的电阻变化。一般情况下，将悬臂梁上的应变片连接成电桥进行测量，可将一枚、二枚或四枚应变片接入到桥臂中，分别称作单桥、半桥和全桥电路，如图3所示。接入应变片的桥臂称为工作臂，在输入端加电压E，则在输出端有输出电压U。本实验采用全桥电路，四个桥臂均接有应变片，电阻值分别为R1，R2、R3和R4。在等强度悬臂梁的自由端挂有砝码盘，不加砝码时，电路为惠斯登电桥，则有　　UE?　　R1R3?R2R4(R1?R2)(R3?R4)　　?0　　所以R1R3?R2R4目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展

7、的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　当在砝码盘上加上砝码时，梁发生弯曲变形。电阻应变片也产生相同的应变，阻值发生变化。电阻应变片在悬臂梁上的粘贴位置如图4。R1、R3受到的是拉伸变形，R2、R4受到的挤压变形，则R1、R3的电阻增加，R2、R4的电阻减少。假设各个应变片电阻的变化量为△R1，△R2、△R3和△R4，△R1和△R3的符号为正，△R2和△R4的符号为负。这时有　　U　　1?R1?R

8、2?R3?R4?-?-）(2)E4R1R2R3R4　　若四个桥臂上应变片的灵敏系数均为K,由式可知　　?R1R1　　?R?R?R　　?K?12?K?23?K?24?K?4　　R2R3R4　　则式变为　　UE?　　K　　?1-?2??3-?4）4