实验一接桥方式和静态电阻应变仪的使用

实验一接桥方式和静态电阻应变仪的使用 一 实验目的和要求 利用不同的电桥桥路组合进行应变测量 了解提高测量灵敏度和消除误差影响的 方法 从而掌握用这种方法解决测量中的实际问题 了解温度效应 并懂得消除方法 熟悉静态应变仪的功能和使用 二 实验仪器和设备 DH 3815N 静态应变测试系统 1 套 贴有应变片的等强度梁 1 根 砝码 40N 1 组 电吹风 1 只 其他工具 若干 三 实验内容和步骤 准备 由指导教师介绍仪器的功能和使用方法 熟悉应变仪及其配套软件的使用方法 详见仪器使用说明书 开机预热10 分钟 注意 该仪器功能比较多 具体操作须由指导教师现场指导 静态应变测量 等强度梁的材料参数 b 4 58cm h 0 378cm L 30cm 图1 1 图1 2 接桥方式 根据图1 1 及图1 2 进行以下操作 应变仪桥路方式为 方式二 对于 DH 3815N 静态应变测试系统 可由设置不 同的 桥路方式 来决定测量的类型 如直接测出被测物的拉压应变或弯曲应变 半桥测量 具体联接形式见表1 4 的 方式二 或 方式三 的 与采集箱的连接 按图1 2 a 进行接线 应变仪接线柱Eg Vi 两点接上纵向片 即图1 1 上的1 号片 下同 Vi 0 接温度补偿片 每级加载10N 每加一级荷载 包括0 荷载 记录 一次读数 填于表1 1 中 分四级加载至40N 再分四级卸载至零 同样每级记录读数 并看其回零否 再重复二次 将最后加载40N 的读数再记录于表1 2 的第一栏中 按图1 2 b 进行接线 应变仪接线柱 Eg Vi 接上纵向片 1 号片 Vi Eg 接 上横向片 3 号片 一次加载40N 读取数据 记录于表1 2 中的第二栏 按图1 2 c 进行接线 应变仪接线柱 Eg Vi 接上纵向片 1 号片 Vi Eg 接 下纵向片 4 号片 一次加载40N 读取数据 记录于表1 2 中的第三栏 按图1 2 d 进行接线 应变仪接线柱 Eg Vi 接上纵向片 1 号片 Vi Eg 接 上纵向片 2 号片 一次加载40N 读取数据 记录于表1 2 中的第四栏 全桥测量 具体联接形式见表1 4 的 方式五 或 方式六 的 与采集箱的连接 按图1 2 e 进行接线 应变仪接线柱 Eg Vi 两点接上纵向片 1 号片 Vi Eg 间下接纵向片 4 号片 Eg Vi 间接下横向片 6 号片 Vi Eg 间接上横向片 3 号片 一次加载40N 读取数据 记录于表1 2 中的第五栏 按图1 2 f 进行接线 应变仪接线柱 Eg Vi 两点接上纵向片 1 号片 Vi Eg 间下接纵向片 4 号片 Eg Vi 间接下横向片 2 号片 Vi Eg 间接上横向片 5 号片 一次加载40N 读取数据 记录于表1 2 中的第六栏 作一点 补偿片 补多点 工作片 测量 应变仪桥路方式为 方式一 具体联接形式见表1 4 的 方式一 的 与采集箱的连接 将梁上的6 个测点分别接到应变仪上作半桥测量 补偿通道接补偿片 通道1 通 道6 分别 工作片 一次加载40N 读取各点的数据 记录于表1 3 测量时重复三 次 以取平均 温度对应变测量的影响 按 接法 应变仪桥路方式为 方式一 在不加荷载并且温度补偿片置于常温的 情况下 用电吹风加热工作片 观察温度对应变测试的影响 四 记录表格 表 2 1 分级加载记录 单位 荷载 N 010203040 加载 0 135 273 415 520 第一次 卸载 45 94 226 367 504 加载 0 135 270401 540 第二次 卸载 0 133 270 407 543 加载 0 132 267 404 538 第三次 卸载 2 141 269 404 539 表 2 2 不同接桥方式的应变值 单位 序号接桥图式应变读数桥臂系数备 注 a 5371 不能消除 拉 压 影响 能消除温度影响 b 6381 不能消除扭转的影 响 c 10822 能消除拉压影响 d 90 应变相同 测不出 应变变化 e 1117 2 1 能消除扭转的影响 f 21584 能消除拉压的影响 五 实验报告 至少应包括以下内容 试述桥臂系数的物理意义 桥臂系数的物理意义 惠斯顿电桥有源工作臂是数目 也就是对于一次测量的结构相对于 测量单个应变片扩大或缩小的系数 将附表1 3 的数据自行对比 并与理论计算值对比 分析诸纵 横向片间的差异 的原因 测点1 2 4 5的绝对数值接近 3 6的绝对数值也接近 这是因为1 2 4 5分别测 的是杆件的轴向拉压应变 而3 6测量的是横向的泊松应变 1 2测点数值绝对值只和和4 5测点和相近 而4 5测点绝对值之差比1 2测点的大 说明存在扭转的影响 纵向片的差异也是因为此 40 0 3 12 1 12 3 1 12 0 0458 0 00378 3 2 061 10 10 2 110 02 表 2 3 作多点测量时各点的应变值 单位 测点 123456 荷载 N 040004000400040004000400 加 卸载 0 532 17 7 536 10 0 93 1 28 549 27 65 643 107 0 82 0 增量 532 549 543 546 93 92 521 522 578 536 82 82 1 平均 540 544 93 521 557 82 加 卸载 0 524 20 7 533 12 0 95 1 28 550 9 65 645 360 0 81 0 增量 524 544 540 545 95 96 522 559 580 1005 81 81 2 平均 534 542 95 540 762 81 加 卸载 20 529 2 16 528 15 1 94 2 10 513 7 318 214 387 0 81 0 增量 549 531 544 543 93 92 523 520 532 601 81 81 3 平均 540 543 93 521 567 81 平均值 538 543 94 527 562 81 524 而上面的平均值也为540 故误差为 3 05 5 适应工程要求 540 出现上面误差的原因是 测量误差 应变片可能没有贴好而存在的相对滑移 计算的数据存在测量误差 材料本身的不确定性 弹性模量的不准确性等 根据附表1 3 的数据计算等强度梁材料的弹性模量和泊松比 并与理论值比较 讨论它们之间的差异 由上面的公式和推导 方法相似得到 E 2 06 Mpa 出现差异的原因和上题类似 1011 0 172 等强度梁的材料的参数 b 4 58cm h 0 378cm L 30cm 简述温度效应及消除方法 温度效应 接入电桥的电