第五章 应力、应变测试演示课件.ppt

应变片检查 外观检查 电阻值检查 修整应变片 在应变片的覆盖片上标出中心线。 在室外试验时，预先可在应变片的引出线上焊接一根较细软的长度约100、150mm 的短导线，以便固定应变片。 应变片的粘贴 精选编制 应变片的粘贴 应变片粘贴质量检查 外观检查：用放大镜观察粘合层是否有气泡。 电阻值检查 绝缘电阻检查： 引出线的固定保护 应变片的防潮处理 应变片粘贴固化好之后要进行防潮处理，以免潮湿引起绝缘电阻和粘合强度降低，影响测试精度。 精选编制 电阻应变片的信号调理电路 电桥 由于将应变等机械量转换为电阻的变化，此变化的数量是微弱的，因此必须采用高精度的测量电路—电桥测量电路。 根据电桥采用电源不同分直流电桥和交流电桥。 按输出方式分：功率电桥和电压电桥。 精选编制 电阻应变片的信号调理电路 直流电桥 平衡条件： 此时称电桥达到了平衡。 = 平衡条件 精选编制 电阻应变片的信号调理电路 工作原理 在利用电桥处理应变片的信号时，只要将桥臂的任意一个电阻用应变片代替，当有应变时，应变片电阻的阻值发生变化，破坏了桥路的平衡条件，通过电桥的输出电压就可以换算出应变的量值。 精选编制 电阻应变片的信号调理电路 半桥单臂电路 ——半桥单臂 上式对另外三臂也适用。 分母中有微小电阻，存在一定非线性。 精选编制 电阻应变片的信号调理电路 半桥双臂电路 当有对称应变点 可用 两片应变片 灵敏度提高一倍 线性度改善了，分母中无微小电阻。 精选编制 全桥电路 电阻应变片的信号调理电路 精选编制 图2-9为一应变片直流电桥，其中E=4V，R1=R2=R3=R4=120Ω，试求（1）R1为金属应变片，其余为固定电阻，当R1增量 时，电桥输出电压 （2）R1、R2为应变片，且批号相同，感受应变片的极性和大小都相同，R3、R4为固定电阻，问能否进行应变测量？（3）在题（2）中，如R1和R2感受应变片的极性相反，且 ，问输出电压？（4）由题（1）~题（3）能否得出什么结论 精选编制 图 2.9 精选编制 电阻应变片的信号调理电路 输出电压灵敏度K 电桥电压灵敏度正比于电桥供电电压，供电电压越高，电桥电压灵敏度越高，但提高电源电压使应变片和桥臂电阻功耗增加，温度误差增大，所以要作适当选择。一般电源电压取3～6V为宜； 电桥电压灵敏度与参与工作的桥臂数有关，全桥电路的灵敏度最大，半桥单臂电路的灵敏度最小。 当相邻桥臂为异号或相对桥臂为同号的电阻变化时，电桥的输出可相加，当相邻桥臂为同号或相对桥臂为异号的电阻变化时，电桥的输出应相减。 精选编制 电阻应变片的信号调理电路 交流电桥 平衡条件： 根据直流电桥分析可知，由于应变电桥输出电压很小，一般都要加放大器，而直流放大器易于产生零漂，因此应变电桥多采用交流电桥。 精选编制 电阻应变片的信号调理电路 电容电桥平衡条件 当被测应力变化引起Z1=Z10+ΔZ、 Z2=Z20-ΔZ变化时，电桥输出为 精选编制 应变片的温度补偿 电阻应变片的信号调理电路 温度误差及其产生原因 由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差，称为应变片的温度误差，消除由温度变化引起的虚假应变或对它进行修正，求出仅由载荷作用引起的真实应变的方法，就是温度补偿。可以通过温度补偿可提高测试的精度。 精选编制 精选编制 第五章应力、应变测试 精选编制 本章主要内容 应力、应变测试方法 应力、应变测试原理 电阻应变片的特性及应用 电阻应变片的信号调理电路 电阻应变仪 精选编制 应力、应变测试方法 测量应力、应变的目的 为了研究机械结构、桥梁、建筑等某构件在工作状态下的受力、变形情况，通过测试测得构件的拉、压应力、扭矩及弯矩，为结构设计、应力校核或构件破坏的预测等提供可靠的测试数据。 应力、应变及其关系 在杆件受到拉伸（或压缩）的情况下，只有一个主应力 σ 1，它的方向与外加载荷F的方向平行，该方向的应变为 ε 1，并且有 E为材料弹性模量 精选编制 常用测试方法 应力、应变测试方法 电阻应变测量 脆性涂层法 云纹方法 激光全息干涉法 激光散班干涉法 声弹性 X光衍射法 光测弹性力学 精选编制 应力、应变测试方法 电阻应变测量特点 非线性小，电阻的变化同应变成线性关系； 应变片尺寸小，重量轻，惯性小，具有良好的动态特性，频率响应 好；贴在试件上对其工作状态和应力分布基本上没有影响。 适用于静态测量