内压容器应力测定实验

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3、—实验压力，Pa；——容器中面直径，m；——容器壁厚，m。比较式1－1和式1－2可知，圆筒形压力容器的周向应力为轴向应力的两倍。三、电测法的基本原理1．基本原理电测法是用电阻应变片测定零部件或结构指定部位的表面应变，再根据应力应变关系确定构件表面应力的一种实验分析方法。其基本原理是：将电阻应变片（简称应变片）固定在被测构件上，当构件变形时，应变片的电阻值发生相应的变化。通过电阻应变仪，可以将应变片中的阻值变化测量出来，并以正比于应变值的模拟信号输出，最后就可以用记录仪记录。应变片的应变和电阻变化可以用下列关系式表示：（1－3）式中——应变仪测得的应变值；

4、——应变片阻值的相对变化；——比例系数，常称之为应变片的灵敏系数。在压力容器的筒体上远离边缘的任一点上，沿轴向和周向粘贴两个应变片，即可测得该点两个方向的应变值，若被测部位在弹性范围内，就可以用虎克定律计算对应的应力值。其关系式为：（1－4）（1－5）式中——材料的弹性模量，Pa；——材料的泊松比；——轴向应力，Pa；——周向应力，Pa；——轴向应变；——周向应变。2．应变片图1－1丝绕式应变片的结构1─覆盖层；2─基底；3─引出线；4─敏感栅应变片主要由敏感栅、基底、覆盖层及引出线所组成，敏感栅用粘合剂粘在基底和覆盖层之间。一种丝绕式应变片的典型结构如

5、图1－1所示。敏感栅是由金属丝制成的应变转换元件；基底的作用是保护敏感栅的几何形状，并保证敏感栅和被测构件之间的绝缘，以免形成短路，覆盖层起保护作用；引出线与敏感栅焊接在一起，用它来连接测量导线。3．应变仪本实验采用YJ－31－P10R型静态电阻应变仪，电阻应变仪主要由测量桥、放大器、滤波器、电压变换器及电源等部分组成，图1－2是静态电阻应变仪的原理框图。该仪器利用金属材料的特性，将非电量的变化转换成电量变化的测量仪器，应变测量的转换元件——应变片，若用粘贴剂将应变片牢固地贴在试件上，当被测试件受到外力作用长度发生变化时，粘贴在试件上的应变片的电量值也随

6、着发生了的变化，这样就把机械量——变形转换成电量（电阻值的变化）。这个变化量经放大器放大，通过A/D转换后，就可以直接读出应变值，完成了非电量的电测。放大器滤波器A/D数字显示测量桥电压变换器电源图1－2静态电阻应变仪原理框图四、实验装置和主要仪器1．实验装置压力容器和加载装置（如图1－3所示）图1－31号压力容器应力测试装置1─压力容器；2─排气阀；3─压力表；4─压力表；5─试压泵；6─放油阀；7─周向应变片；8─轴向应变片；9─温度补偿片1号压力容器＝504mm＝3.8mm=2.06×1011Pa＝0.32号压力容器＝120mm＝3.1mm=2.0

7、6×1011Pa＝0.32．主要仪器YJ－31－P10R型静态电阻应变仪，万用表，电烙铁等。五、实验步骤1．电阻应变片的粘贴（1）应变片的检查首先对应变片进行外观检查，观察敏感栅是否有损坏、锈蚀斑痕、弯折以及引出线的焊点质量，然后测量每个应变片的电阻值，对同一型号、规格的应变片按其阻值进行分组，使同一组内各片的电阻值相差不超过0.5Ω，否则测量时不易调平衡。（2）构件表面处理在构件待测应力部位用纱布将表面打磨光，最好能打出与贴片方向成45°的交叉微细条纹，表面粗糙度以左右为宜。用脱脂棉蘸丙酮擦洗测点处表面，直到棉球不现黑污为止。（3）粘贴应变片本实验粘贴

8、应变片采用的粘合剂为502胶，它能在常温上快速地将应变片粘合，粘贴应变片时，在应