应变片横向效应对应变测量的影响与修正

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1、总第166期2011年第l期直升机技术HELIC0f7rERTECHNIQUETotalNo．166No．12011文章编号：1673．1220(2011)01旬60讲应变片横向效应对应变测量的影响与修正易晖1，张卫2(1．中航工业直升机设计研究所，江西景德镇333001；2．95939部队，河北沧州061036)摘要首先介绍了应变片横向效应，并对其引起的应变测苣误差进行分析；然后分别对T型应变片、450应变花和600应变花测量的应变结果进行修正；最后用两个工程实例说明此方法在实际工作中的应用。关键词应变片横向效应；应变测量；误差分析和修正中图分类号：V216．1+1

2、文献标识码：AErrorDuetoTransVerseSensitiVityinStrainGagesandItsCorrectionYIHuil．ZHANGWei2(1．AVICHelicopterResearchandDevel叩mentln8titute，Jingdezhen333001，China；2．95939Troops，C卸gz}lou061036，China)AbstractThisp印erintroducedtmnsVersesensitivityinastraingageaJldthemeasurementerrorsinduced．Thensom

3、efo硼ulaswere西venforcorrectingresultsmeasuredbyT—typemsette，rectan-gularrosetteanddeltarosette．Inconclusion，thismethodwasappliedtotwo1．eal—worldp”ojects．KeywordstransVersesensitivity；strainmeasurement；en．0ranalysisandcon．ectionO引言应变测量在直升机部件以及整机强度设计和分析中至关重要，因此有必要对其进行研究。当前最主要的应变测量方法是采用箔履式电

4、阻应变片进行测量。由于应变片横向效应的影响，应变测量结果往往存在误差，对此误差进行分析并给出修正方法具有非常重用的实际意义【l引。的应变引起应变片电阻变化的效应。理想的应变片不存在横向效应，但是实际上应变片都存在横向效应。一般而言，横向效应比较小，然而在某些应变测量中，会产生较大的误差，这时要根据横向效应对测量结果进行修正。下面对应变片横向灵敏度系数产生的原因进行分析‘引。在应变测量中，应变片输出可以表示成如下公1应变片横向效应式：应变片横向效应‘33指的是垂直于应变片主轴警=趾。川占。(1)收稿日期：2009一12．23作者简介：易晖(1978一)，男，江西赣州人，

5、硕士，工程师，主要研究方向：综合试验技术和故障诊断。如I

6、年第l期易晖．张p：吐变片横Ⅲ技应对疽立测量的影响％恪f其中．8。—平行于应变片主轴的应蹙；E一垂直于应变片主轴的应变；r一主应变片系数；，，一横向应变片系数。将公式(I)改写为：等=F。(¨KE)(2)F其中：K．=}．定义为戊变片的横向灵敏度系数。●d’q将t!

7、f变片粘贴十泊松比为‰的材料．施加单向应山进行应变片系数标定时．有s。=一“o日。(3)将公式(3)代^公式(2)中．得到：等=‘(s。一K幽晶)=‘(1_K^)“=如(4)其中，，-应变片制造』商给}Ij的应空片系数．s墟变片产生的鹰变，实际上为

8、应变片j：轴』芷变。由此町见，当应变片不在标定状况使用时，都将由于横向效应的影响而产生误差，即当应变片用于以F情况时．都将产生误差：1)应变片粘贴J二泊橙比¨≠0285(标定时采用的泊松比)的材料h2)应变片处于非单向膻力状态；3)麻变片处r单向应力状忐，但足应力与应变片主轴不甲行。下面对应坐片横向效应产‘#的误筹进行分折。由J五￡分析町知，肖应变片用1上述．种情况时，测量结果将产生误差，可以表示为以下公式：K．(!+““)n。2_『三鬲■×⋯“(5)其中．n。对应于应变片主轴应变的测量误差，为百分数；K应变片横向灵敏度系数；n．一制造厂商杯定应堂片时采用材料的泊松比

9、：也．s，一分别为平行于应变片主轴和垂直于应变片主轴的应变值为r更南便的判断麻变测量误差．将公式(5)做成图】的形式。可用以下公式对误差进行快建的估计：图1横向效＆引起的应变测量《差2横向效应引起的误差进行修正巾分析可知，“1在平}酊墟力状态删精鹿奎时．息鹰政考虑应变片横向嫂应的髟Ⅱ自。可以利HJL肯r『t介绍的式(5)对误差的太小进行估葬；若横向效腹产生的误差较人时．廊时测嚣的结果进行修正测撤平面戊力和应变，一般采用T型应空片，45。应变花以及60。应变花。下面分gll时这二种情况进行分析04。(联设应变花巾每个J≈变片的横向灵敏度系数K．都相同‘