电测应力辅导
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1、材料力学实验材料力学实验 力学性能试验力学性能试验 一、拉伸试验一、拉伸试验 二、压缩试验二、压缩试验 三三、扭转试验、扭转试验 应力分析实验应力分析实验 电测法基本原理电测法基本原理 四四、弯曲正应力实验、弯曲正应力实验 五、薄壁圆筒的弯扭五、薄壁圆筒的弯扭 组合变形组合变形一、试验目的一、试验目的1测定低碳钢拉伸弹性模量测定低碳钢拉伸弹性模量E；2测定低碳钢拉伸力学性能测定低碳钢拉伸力学性能( (s ss、 s sb 、 d d、 y y ) )；3测定灰铸铁抗拉强度测定灰铸铁抗拉强度s sb。二、试验仪器二、试验仪器1万能材料试验机万能材料试验机；2引伸仪引伸仪；3游标卡尺游标卡尺。拉拉
2、 伸伸 试试 验验标点标点 l0标距标距d0三、试样三、试样1材料类型材料类型 低碳钢低碳钢： 灰铸铁灰铸铁：2标准试样标准试样：塑性材料的典型代表塑性材料的典型代表脆性材料的典型代表脆性材料的典型代表标距标距：等截面测试部分长度：等截面测试部分长度尺寸符合国标的试样尺寸符合国标的试样拉拉 伸伸 试试 验验拉拉 伸伸 试试 验验1) )圆形截面圆形截面2) )矩形截面矩形截面l0=10d0l0= 5d0l0tb003 .11Al 0065. 5Al 或或四、试验原理四、试验原理1低碳钢拉伸弹性模量低碳钢拉伸弹性模量EOFD DlEAFll D DllAFED D D DF l F D Dl等量
3、逐级加载法等量逐级加载法：D DFd d(D Dl)1d d(D Dl)2)( llAFED Dd dD D 拉拉 伸伸 试试 验验2测定低碳钢拉伸机械性能测定低碳钢拉伸机械性能( (s ss、 s sb 、 d d、 y y ) )O FD DlFeFpFsFb线弹性阶段线弹性阶段屈服阶段屈服阶段强化阶段强化阶段颈缩阶段颈缩阶段屈服点屈服点：0ssAF s s0bbAF s s抗拉强度抗拉强度：冷作硬化冷作硬化%100001 llld d伸长率伸长率：%100010 AAAy y断面断面收缩率收缩率：拉拉 伸伸 试试 验验低碳钢拉伸试验现象低碳钢拉伸试验现象：屈服：屈服：颈缩：颈缩：断裂：断
4、裂：t tmax引起引起拉拉 伸伸 试试 验验3测定灰铸铁抗拉强度测定灰铸铁抗拉强度 s sbOFD Dl0bbAF s s抗拉强度抗拉强度：Fb拉拉 伸伸 试试 验验一、试验目的一、试验目的1测定低碳钢压缩屈服点测定低碳钢压缩屈服点s ssc；2测定灰铸铁抗压强度测定灰铸铁抗压强度s sbc。二、试验仪器二、试验仪器 万能材料试验机万能材料试验机。三、试样三、试样标准试样标准试样：d0h0粗短圆柱体：粗短圆柱体：h0=13d0压压 缩缩 试试 验验四、试验原理四、试验原理1测定低碳钢压缩屈服点测定低碳钢压缩屈服点s sscO FD DlFsc压缩屈服点压缩屈服点：0scscAF s s拉伸试
5、验拉伸试验压压 缩缩 试试 验验低碳钢压缩试验现象低碳钢压缩试验现象： 低碳钢压缩变扁，不会断裂，由于低碳钢压缩变扁，不会断裂，由于两端摩擦力影响，形成两端摩擦力影响，形成“腰鼓形腰鼓形”。压压 缩缩 试试 验验2测定灰铸铁抗压强度测定灰铸铁抗压强度s sbcOFD Dl0bcbcAF s s强度极限强度极限：拉伸试验拉伸试验Fbc灰铸铁压缩灰铸铁压缩试验现象试验现象：t tmax引起引起压压 缩缩 试试 验验一、试验目的一、试验目的1测定低碳钢切变模量测定低碳钢切变模量G；2测定低碳钢屈服切应力测定低碳钢屈服切应力t ts、抗切强度抗切强度t tb；3测定灰铸铁抗切强度测定灰铸铁抗切强度t
6、tb；二、试验仪器二、试验仪器1扭转试验机扭转试验机；2扭角仪扭角仪。4分析比较低碳钢和灰铸铁两种材料的破分析比较低碳钢和灰铸铁两种材料的破 坏情况坏情况。扭扭 转转 试试 验验三、试样三、试样1测测低碳钢低碳钢G采用自制试样：采用自制试样：dl2测测低碳钢低碳钢t ts、t tb、灰铸铁灰铸铁t tb采用标准试样：采用标准试样：d0扭扭 转转 试试 验验四、试验原理四、试验原理1低碳钢低碳钢切变模量切变模量GOTj jdbalFFD Dd dpGITl j jj jj jppIFalITlG 等量逐级加载法：等量逐级加载法：j jD DD D pIFalGbd dj jD D D D扭扭 转
7、转 试试 验验2测定低碳钢屈服切应力测定低碳钢屈服切应力t ts、抗切强度抗切强度t tbO Tj jTbTsT Tsr rdr rT= Ts屈服切屈服切应力：应力：pss43WM t t抗切抗切强度：强度：pbb43WM t tT= Tbt tst tst tbt tb扭扭 转转 试试 验验低碳钢扭转试验现象低碳钢扭转试验现象：屈服：屈服：t tmax引起引起断裂：断裂：扭扭 转转 试试 验验3测定灰铸铁抗切强度测定灰铸铁抗切强度t tb抗切抗切强度：强度：pbbWT t tO Tj jTb灰铸铁扭转试验现象灰铸铁扭转试验现象：断裂：断裂：拉应力拉应力引起引起扭扭 转转 试试 验验 实验时，
8、将应变片粘贴在试件表面需测实验时，将应变片粘贴在试件表面需测应变的点处和方向上，当该点沿应变应变的点处和方向上，当该点沿应变片方向产生应变片方向产生应变 时，应变片也随之变时，应变片也随之变形，致使应变片的电阻值产生一个变形，致使应变片的电阻值产生一个变化量化量R。 1 1 电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理电测法优点： 1、测量精度高。一个微应变、测量精度高。一个微应变10-6 。 2、传感元件小。最小标距可达、传感元件小。最小标距可达0.2mm 3、测量范围广。能适应高温、低温、测量范围广。能适应高温、低温、高液压下远距离等。高液压下远距离等。 2 电测法基本原理电测
9、法基本原理电阻应变片是由电阻应变片是由=0.02-0.05mm的的康铜丝或镍铬丝绕成栅状康铜丝或镍铬丝绕成栅状( (或用很或用很薄的金属箔腐蚀成栅状薄的金属箔腐蚀成栅状) )夹在两层夹在两层绝缘薄片中绝缘薄片中( (基底基底) )制成。制成。 用镀银铜线与应变片丝栅连接，用镀银铜线与应变片丝栅连接， 作为电阻片引线。作为电阻片引线。电 阻 片 简 图 电阻应变片结构电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理电测法基本原理SkRRD 式中：Ks为为电阻丝灵敏系数。 实验证明，在一定范围内，应变片的电实验证明，在一定范围内，应变片的电阻变化率阻变化率R/ R与应变与应变成正比，即：成正比，即： 应
10、变方向应变方向电测法基本原理电测法基本原理 应变片分类：应变片分类：丝绕式应变片、箔式应变片、丝绕式应变片、箔式应变片、 半导体应变片。半导体应变片。 电测法基本原理电测法基本原理3 3 四臂电桥(惠斯顿电桥)114411244311244313241234BDABADACACACBDACUUUI RI RUIRRIRRUIRRUIRRR RR RUURRRR 2 1 3 4电测法基本原理电测法基本原理4231RRRR1234RRRRR 电桥平衡条件 ： UBD=0 若四个应变片其初始电阻都相等,即 若4个桥臂电阻由贴在构件上的4枚电阻片组成，各电阻的变化量分别为R1、R2、R3、R4。输出电
