实验应力分析试题库

1实验应力分析试题1题 1图 1 所示为一矩形截面构件，受一对轴向拉力 F 作用，F 作用位置存在允许误差，已知构件截面尺寸为： ,材料的弹性模量为 ，泊松比为 ，试问用怎样的测量方案能准bhE确测出拉力 ？给出测试方案的计算表达式。F题 1方案一：全桥测量方案，消除 在 z 方向存在加载偏差的影响F图 2 题 1 贴片方案 图 3 题 1 接桥方案一将 、 、 和 均作为工作片按全桥联结，见图 3，可测得：1R234，132413duRRR从而平均应变 dum所以， 2duFbhEbh2同理，消除 在 y 方向存在加载偏差的影响, 将 、 、 和 均作为工作片按全桥F5R678联结，可测得： 576857 1duRR 21dumbhEbh将两次得到的载荷取平均，即得到较准确的拉力 测量值。F题 1 方案二：半桥测量方案，消除 在 z 方向存在加载偏差的影响 图 4 题 1 接桥方F案 2 将 、 、 和 均作为工作片按半桥串联联结，见图 4，1R34可测得： ，132413duRRR从而平均应变 dum所以， 图 5 题 1 接桥21duFbhEbh方案 2同理，消除 在 y 方向存在加载偏差的影响, 将 、 、 和 均作为工作片按半桥5R678串联联结，见图 5，可测得： 576857 1duRR 21dumFbhEbh将两次得到的载荷取平均，即得到较准确的拉力 测量值。F题 1 方案三：全桥测量方案，消除 在 y、z 方向同时存在加载偏差的影响F将 、 、 和 及 、 、 和 均作为工作片按全桥桥串联联结，见图 6，可1R2345R678测得： 31537264813571duRRRRRR从而平均应变 41dum所以，41dumFbhEbh图 6 题 1 接桥方案三题 2：图 7 所示为一矩形截面构件，受一对偏心拉力 F 作用，已知构件截面尺寸为： ,材料bh的弹性模量为 ，泊松比为 ，欲采用电阻应变片测量方法测出偏心拉力 及偏心距 ，EFe试给出构件测试方案设计和 、 计算表达式。 （此提可不考虑加载存在偏差）Fe图 7题 2 方案一：应变片粘贴方式见图 84图 8将 、 、 和 均作为工作片按全桥联结，见图 3，可测得：1R234，132413duRRR从而平均应变 dum所以， （1）12duFbhEbh将 、 、 和 均作为工作片按全桥联结，见图 9，可测得：1R234123413duRRR而： （2）132261duMz bhWbheEEFF 将（1）带入（2） ，可得偏心距 。e图 9 题 2 方案一接桥方案题 2 方案二：应变片粘贴方式见图 8将 、 、 和 均作为工作片按全桥联结，见图 3，可测得：1R34，132413duRRR5从而平均应变 12dum所以， （1）12duFbhEbh将 、 均作为工作应变片按半桥联接，见图 10，可测得 ，1R3 132duR而： （2）13266MzRbhWbheEEFF将（1）带入（2） ，可得偏心距 。 e图 10题 2 方案三：应变片粘贴方式见图 11图 11 题 2 应变片贴片位置示意图将 应变片接入 1/4 电桥， 作为温度补偿片，见图 12，可测得： 图 121RTR1RFEbh将 、 应变片按半桥接入电桥，见图 13，可测得 ， 21 21R而： ，将 带入，可得偏心距2126MzRbheW 1FEbh6e图 13 图 14题 2 方案四：应变片粘贴方式见图 11将 应变片接入 1/4 电桥， 作为温度补偿片，见图 14，可测得： 1RTR（1）1RFEbh将 、 应变片按半桥接入电桥，见图 12，可测得 ，24 24duR而： （2）24266MzRbhWbhe EFF将（1）带入（2） ，可得偏心距 。 e题 2 方案五：将 应变片作为工作片接入 1/4 电桥， 作为温度补偿片，可测得： 1RTR1RFEbh将 应变片作为工作片接入 1/4 电桥， 作为温度补偿片，可测得 ，2 T 2R而： ，将2 2266MzRRWFbhFbhe EF带入，可得偏心距 。1RFEbh e题 2 方案六：7将 应变片作为工作片接入 1/4 电桥， 作为温度补偿片，可测得 ，2RTR2R而： （1）221zFeEWbh将 应变片接入 1/4 电桥， 作为温度补偿片，可测得 ，4 T 4R而： （2）241Rzebh将（1）+（2）可得 ， （1）（2）并将 带入可得偏心距 。FFe题 3：图 15 所示为一矩形截面构件，受一对偏心拉力 F 作用，已知构件截面尺寸为： ,材bh料的弹性模量为 ，泊松比为 ，欲采用电阻应变片测量方法测出偏心拉力 及偏心位EF置 ，试给出构件测试方案和 、 计算表达式。zy、 zy、图 15图 16题 3 方案一：8应变片粘贴方式见图 16将 、 、 和 及 、 、 和 均作为工作片按全桥桥串联联结，见图 6，可1R2345R678测得： 1537264813571duRRRRRR从而平均应变 14dum所以， （1）14duFbhEbh将 、 、 和 及 、 、 和 均作为工作片按全桥桥串联联结，见图 17，1R2345R678可测得： 1234567813572 1duRRRRRR（2）135721du图 17而： （3）132zMRzFyEW（4）57yRy将 、 、 和 均作为工作片按全桥联结，见图 9，可测得：12341234133duRRR9而： （5）13223661zM duRWbhbhyEEFF 将（3） 、 （4）带入（2） ，再与（1） 、 （5）联立求解可得偏心位置 。yz、题 3 方案二：应变片粘贴方式见图 16将 、 、 和 及 、 、 和 均作为工作片按全桥串联联结，见图 6，可测1R2345R678得： 1537264813571duRRRRRR从而平均应变 14dum所以， （1）14duFbhEbh将 、 、 和 及 、 、 和 均作为工作片按全桥串联联结，见图 17，可1R2345R678测得： 1234567813572 1duRRRRRR（2）135721du而： （3）13zMRzFyEW（4）572yRy将 、 、 和 均作为工作片按半桥联结，见图 18，可测得：12341234133duRRR10图 18而： （5）13223661zM duRWbhbhyEEFF 将（3） 、 （4）带入（2） ，再与（1） 、 （5）联立求解可得偏心位置 。yz、题 3 方案三：应变片粘贴方式见图 16将 、 、 和 及 、 、 和 均作为工作片按全桥桥串联联结，见图 6，可1R2345