应变花计算原理必看.ppt

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1、材料力学第十五章实验应力分析基础第十五章实验应力分析基础§15–1概述§15–2电阻应变计法的原理及应用§15–3光弹性法的原理及应用§15–１概述一、实验应力分析方法的作用：1.设计时，测定模型的应力或变形，依次来确定构件的合理尺寸和结构形式。2.工作中，测定构件的真实应力或变形，找出最大应力的位置和数值，以评价工程结构的安全可靠性，并为提高设备的工作能力提供依据。3.对破坏或失效构件进行分析，提出改进措施，防止再次破坏。4.测定外载的大小、方向以及各种动响应。5.从试验中探索新的规律，并对应力分析理论和

2、计算方法进行校核。实验应力分析基础二、实验应力分析方法简介：1.机械量测法东汉郑玄(127—200)注释的《考工记•弓人》中的测变形图实验应力分析基础里奥纳多•达•芬奇(1452—1519)此图被认为是最早的材力试验实验应力分析基础里奥纳多•达•芬奇设计的铁丝受拉试验伽利略(1564—1642)实验应力分析基础穆申布洛依克(1692—1761)实验应力分析基础实验应力分析基础2.其它方法：20世纪初至今，电学、光学、声学和材料科学的发展，为试验应力分析其它测量方法的产生创造了条件。于是，电阻应变法、普

3、通光弹法、全息光弹法、散斑法、声发射法等方法都有了快速发展和广泛应用。实验应力分析基础§15–2电阻应变计法的原理及应用一、电阻定律：导体电阻二、弹性定律：导体受力或变温后，L、A都将发生改变。三、电阻应变片：Ｋ—灵敏系数：实验应力分析基础12345丝绕式应变片1—覆盖层2—基底3—引出线4—粘结剂5—敏感栅四、电桥平衡原理电阻变化后：实验应力分析基础UR1R2R4I1,2I3,4ABCD电压输出桥R3五、电阻应变仪将输出电压转变为应变读数。实验应力分析基础六、布片：尽可能使片子的方向与主应力方向一致。主应力方向

4、未知时，必须由三个独力量才能确定一点的应力状态。实验应力分析基础三片45°应变花0°45°90°三片60°应变花0°60°120°七、主应变与测量应变之间的关系：实验应力分析基础例1用45°应变花测得一点的三个线应变后，求该点的主应变。0max实验应力分析基础45°xyu例2用60°应变花测得一点的三个线应变后，求该点的主应变。实验应力分析基础三片60°应变花0°60°120°八、接桥：要使应力正负相间；全桥精度高，半桥精度低。常用半桥双臂式桥路。九、温度补偿：最好能在桥路中自补偿；否则，要用绝对不受力的温度

5、补偿片。工作片与补偿片要始终处于同一温度场中。实验应力分析基础§15－3光弹性法的原理及应用一、光测原理：1.永久双折射：2.暂时（人工）双折射：实验应力分析基础光射入各向异性体产生的双折射eo二、平面应力——光学定律：1.折射率：C——模型材料的应力光学系数。实验应力分析基础Ds1s1s2s2平面偏振光平面偏振光通过受力模型2.光程差：3.平面偏振场中的光强：实验应力分析基础受力模型在正交平面偏振布置中Ps1s2AOf光源模型检偏镜起偏镜①等倾线引起的黑点的迹线形成的干涉条纹——等倾线等倾线上，主应力方向相同且

6、与偏振轴重合。实验应力分析基础②等差线形成的干涉条纹——等差线以白光为光源,等差线为彩色条纹,故等差线又称等色线实验应力分析基础f——材料的条纹值。a、反复加载，等倾线不变，等差线改变。③区分等倾线与等差线b、同步旋转起偏镜与检偏镜，等倾线改变，等差线不变。c、凭经验，等倾线较粗（一片黑），等差线较细（一条线）。实验应力分析基础4.正交圆偏振场中的光强：实验应力分析基础正交圆偏振场45°45°快轴慢轴45°45°快轴慢轴PASz正交圆偏振场中，无等倾线。故等差线比较清晰。实验应力分析基础实验应力分析基础实验应力分

7、析基础实验应力分析基础本章结束