梁的纯弯曲正应力实验.ppt

2YD-15型静态数字 电阻应变仪。,一、实验目的,1测定纯弯曲下矩形截面梁横截面上正应力的 分布规律，并与理论值比较；,2熟悉电测法基本原理和电阻应变仪的使用。,二、实验仪器,1纯弯曲试验装置；,梁的纯弯曲正应力实验,三、试验原理,1结构示意图及理论值计算,mm截面：,纯弯曲,梁的纯弯曲正应力实验,2、电阻应变片,由试验发现：,K电阻应变片的灵敏度系数,应变片：将力学量(应变)转换为电量(电阻)的传感器,电阻应变片种类：丝式(绕线式)、箔式、半导体式,梁的纯弯曲正应力实验,3、电阻应变仪,应变测量原理：,利用电桥平衡测量电阻改变， 从而进一步得到应变。,电桥平衡(UBD=0)：,若R1R4为四个阻值相同应变片，受力后，BD间电压改变为：,梁的纯弯曲正应力实验,两种接法中的应变片型号、阻值尽可能相同或接近，固定电阻与应变片阻值也应接近。,1电桥接法：,由于温度对电阻值变化影响很大，利用电桥特性，可以采用适当的方法消除这种影响。,4、电桥接法及温度补偿,2温度补偿：,全桥接法(四个电阻均为应变片)；,半桥接法(R1、R2为应变片， R3、R4为固定电阻),梁的纯弯曲正应力实验,相同应变片R1、R2，R1贴在构件受力处，R2贴在附近不受力处，环境温度对R1、R2引起的阻值变化相同，为DRT，则,梁的纯弯曲正应力实验,四、试验步骤,1.测量矩形截面梁的各个尺寸，预热电阻应变仪和载荷显示仪。 2.将各种仪器连接好，各应变片按半桥接法接到电阻应变仪的所选通道上。 3.逐一调节各通道的电桥平衡。 4.摇动多用电测实验台的加载机构，采用等量逐级加载（可取），每增加一级载荷，分别读出各电阻应变片的应变值。 5.记录实验数据。 6.整理仪器，结束实验。,梁的纯弯曲正应力实验,五、实验数据的记录与计算,梁的纯弯曲正应力实验,六、注意事项,1.加载时要缓慢，防止冲击。 2.读取应变值时，应保持载荷稳定。 3.各引线的接线柱必须拧紧，测量过程中不要触动引线，以免引起测量误差。,梁的纯弯曲正应力实验,梁的纯弯曲正应力实验,电测法利用电阻应变片将非电量线应变转变为电量电阻，是一种精度很高的测试方法。但是，电测法这种高灵敏度测量方法对外界环境变化是非常敏感的，任何一点变化都会使输出结果产生变化。在实验中，为了保证测量的可靠性，采用温度补偿片解决试样温度和仪器标准电阻温度可能的差异引起的温度应力问题；测量时采取实验人员远离贴片区域，不要接触导线，避免仪器振动，应变仪先预热等一系列防范措施。 在实际测试时，除了前面提到的各种防范措施外，解决误差最有效的办法是反复多次测试。通常要求同一测试过程重复三次，按三次平均计算，或按三次中数据最规范的一次计算。若发现某一点数据异常，应重做。,七、相关问题的分析讨论,1、电测法数据的可靠性问题,梁的纯弯曲正应力实验,与纯弯曲梁横截面应力状况和分布规律类似，当杆件受到偏心拉伸（压缩）时，其横截面上只有正应力且也是线性分布的。我们可以设计一个实验，测定偏心拉（压）试样某横截面上的应力分布并依据测量结果确定外载P和偏心距。,2、偏心拉（压）实验简介,偏心拉（压）实际上是拉（压）与纯弯曲的组合，由于拉（压）和纯弯曲时横截面上只有正应力存在，经过叠加后横截面上只有正应力，且为线性分布。因此只要能够测出正应力的分布规律，确定中性层位置，就可求出外载和作用点位置。根据受力的不同，偏心拉（压）有单向偏心拉（压）（