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1、一九八七年第四期天津商学院学才良,!取∀电阻应变测量技术用于复合材料应变测量的若干问题蔡惠平一、引言,#用于金结构的应变测量中。众所周知电阻应变测量技术已广泛彝对于包装中的复合材。,料结构同样也提出了应变测量问题由于复合材料具有与金属材料很不相同的性质应用电,。测法时应加特别注意否则将使测量结果与真实应变相差甚远本文讨论了应变片横向效应,,和贴片位置不准确对结果造成的误差得出了相应的计算公式对一些实际问题作了简要的。。计算并简单讨论了复合材料用电测法时应注意的其它几个问题二、横向效应和贴片位置不准确的综合误差,
2、横向效应是表征垂直于应变片主轴方向应变的一种指标是在测量中引起系统误差白们系。,因之一丝式应变片的横向灵敏系数可从横向丝长所占的百分比中算出而箔式片的横向灵敏。系数则受到更多因索的影响,&。设∃%为应变片轴向灵敏系数∃为横向灵敏系数定义∋二∃汀∃%。,∋称为横向效应系数又设∃为应变片灵敏系数则有关系式∃(%一卜。∃)∋∗。。其中协是标定应变片的钢试件的泊松比,受单向在各向同性材料拉伸载荷作用的情况下)如图+以奋叠含登Α。所示∗。、,。我们想得到真实应变值,它和泊松比林而应变片。−。−。,的测量值为,和,当应变片
3、和.的∋值相同则有+一件。∋0,二)∗弋/)一∋件∗123“4)∋一卜∗5678日9一∋:(一一一了丁下丁;二<下二厂万下丁不了一一二一万一一下厂。−仑丁下下二它).∗、+一工=林‘>、一一67少9一气几一=林∗态户,Δ、4。?238‘,)∋卜∗!∀一4一4‘一玉一口上下一Χ一尸Β9仑门Χ7一卜二一04。?23“丝仆)≅∗仑)∋林∗。二一。−。工;。其中卜,=,日角为贴片位置偏差。。∃如图%所示&,要得到与#轴成角的应变它则有圈)、(∗∋测量真实应变值(一卜。∋∗)?238一的Χ6)旦几囚巫旦
4、,。)∀∗仑>十一7么4)+一卜∋∗123刃?千时)∋时)>Ε∗。卜,它二这时为已知而为与Φ轴成Β角上的应变测量值,。对正交各向异性复合材料我们也可以进行同样的研究例如在单向板受偏轴拉伸。时)如图≅所示∗二,0。。;0二,它,0和:的真实正应变,Γ是对于:平面的剪切应变它是沿轴设?为沿主轴,二:,的测量应变值当件已知时有公式Η芬蜷粤母∀火单向板受偏轴拉伸时测仑。.Ε仑,的值图测里应变值它一下二夕品;万正百一〔而碳委戮孝汀糕黯而4·。一二,4·一二;·蔚·)Ι=∋;3、二。5一。Ι)“”=∀ϑ3‘.>5‘.。)5∗
5、∗〕Λ‘Κ肠二仑了“它Μ一ΙΧ67.>义丫二,(/不万石不言丁瓦灭而石万一.≅一在正交,二,各向异性复合材料沿主轴单向拉伸的情况下沿载荷方向的弹性模量为Ι与它,。二了,,垂直方向的弹性模量为Ι林为已知它表示材料在Φ方向拉伸时引起:方向收缩的系数。、。,,如图∀所示这时公式)∗).∗和)≅∗均适用换句话说在这种情况下正交各Μ向异性复合材料可、。用各向同性材料单向拉伸的计算公式)∗).∗和)≅∗计算,#己#刁##9#Ν++Ο几Ν曰#目曰#ΗΑ厂口#卜+一降三吐Π+」<、匕一,‘<门口店一,奋Ν一蓬+篮当Η—图∀单向
6、板沿主轴单向拉伸三、算例,,对各向同性材料测量单向应力状态设粘贴角与主方向偏差为日我们可得(4协,5678各,)+∗它日相对误差为+。Β一一,‘了、578十卜∗6日一.,,。,若卜,−/−0则得1,.46%。.∃23−/−&)50,−−−7879∋:。这种情况粘贴偏差角引起的误差很小,二;0。,,若应变片不是沿主方向粘贴而呈夹角−这时如果存在粘贴偏差角日将引起的误差为·各它。,∃<3件&它,士056=月。1,;0方向上的真实应变为>。?,>3≅,一协≅它士∃它1&告∃∋&Α相对误差为Β各Α1Χ一06%一∋土兰5
7、Δ‘。?一仑∋一卜““,1..。,若日,∋或0时。分别为Δ;8:或/%;:可见粘贴方位远离主方向时应变测量的误差。对粘贴偏差角是很敏感的,对于正交各向异性复合材料可利用应变的转换方程=0=了Ρ?23.>567.>一83672?232ΚΡ杏Θ#Θ健=了、+之Θ+、乙它,又Λ了Κ,引”厂=Θ⋯牡367.>?23么83673?232,.了产尹57?23一37?23?23.一378八口Γ,−∗/丫卜.Β622622>6八?二、?;。得到进而计算,。下面用公式)∀∗进行计算)表列出已知数∗并用图5表示部分计算结果。计算。
8、/。。它。−表它=和,=时所取的参数值参数已知数值+川阁∀Θ呱,。,“,。,。,。>>.>≅>∀>5>日二Β0∋二。#2Σ。。。协>≅>协(>.5。月二>#八只二2弓2’,。,。∋>>>>>≅丢缈##Μ月冲Ν<<一一Ν<<,<Ρ‘一Ν心#竺竺二二一·Μ一一#口Υ,。一“,>夕Τ多如勃日26.∀一图5各向同性材料单向拉伸时它。=它ς与各参数的关系Ω5
