电测法应力分析实验数据

第二章 电测法应力分析实验

电测法是实验应力分析中应用最广泛和最有效的方法之一，广泛应用于机械、土木、水利、材料、航空航天等工程技术领域，是验证理论、检验工程质量和科学研究的有力手段。

第一节 矩形截面梁的纯弯曲实验

一、实验目的

1.熟悉电测法的基本原理和静态电阻应变仪的使用方法。 2.测量矩形截面梁在纯弯曲时横截面上正应力的分布规律。 3.比较正应力的实验测量值与理论计算值的差别。 二、实验设备和仪器

1.多用电测实验台。

2.YJ28A-P10R型静态电阻应变仪。 3.SDX-I型载荷显示仪。 4.游标卡尺。

三、实验原理及方法

实验装置如图2-1所示，矩形截面梁采用低碳钢制成。在梁承发生纯弯曲变形梁段的侧面上，沿与轴线平行的不同高度的线段2?2、1?1、0?0、1??1?、2??2?（0?0线位于中性层上，2?2线位于梁的上表面，2??2?线位于梁的下表面，1?1和1??1?、2?2和2??2?各距0?0线等距，其距离分别用y1和y2表示）上粘贴有五个应变片作为工作片，另外在梁的右支点以外粘贴有一个应变片作为温度补偿片。

将五个工作片和温度补偿片的引线以半桥形式分别接入电阻应变仪后面板上的五个通道中，组成

实验四 矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验

一、实验名称

矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验 二、实验目的

1．学习使用电阻应变仪，初步掌握电测方法；

2．测定矩形截面梁纯弯曲时的正应力分布规律，并与理论公式计算结果进行比较，验证弯曲正应力计算公式的正确性。 三、实验设备

1．WSG－80型纯弯曲正应力试验台 2．静态电阻应变仪 四、主要技术指标 1．矩形截面梁试样

图1 试样受力情况

F2LAaCF2FL12F2DaBhb材料：20号钢，E=208×109Pa； 跨度：L=600mm，a=200mm，L1=200mm； 横截面尺寸：高度h=28mm，宽度b=10mm。 2．载荷增量

载荷增量ΔF=200N（砝码四级加载，每个砝码重10N采用1：20杠杆比放大），砝码托作为初载荷，F0=26 N。 3．精度

满足教学实验要求，误差一般在5%左右。 五、实验原理

如图1所示，CD段为纯弯曲段，其弯矩为M?1Fa，则M0?2.6N?m，2?M?20N?m。根据弯曲理论，梁横截面上各点的正应力增量为：

??理?My?Iz

（1）

式中：y为点到中性轴的距离；Iz为横截面对中性轴z的惯性矩，对于矩形截面

bh3

实验四 矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验

一、实验名称

矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验 二、实验目的

1．学习使用电阻应变仪，初步掌握电测方法；

2．测定矩形截面梁纯弯曲时的正应力分布规律，并与理论公式计算结果进行比较，验证弯曲正应力计算公式的正确性。 三、实验设备

1．WSG－80型纯弯曲正应力试验台 2．静态电阻应变仪 四、主要技术指标 1．矩形截面梁试样

图1 试样受力情况

F2LAaCF2FL12F2DaBhb材料：20号钢，E=208×109Pa； 跨度：L=600mm，a=200mm，L1=200mm； 横截面尺寸：高度h=28mm，宽度b=10mm。 2．载荷增量

载荷增量ΔF=200N（砝码四级加载，每个砝码重10N采用1：20杠杆比放大），砝码托作为初载荷，F0=26 N。 3．精度

满足教学实验要求，误差一般在5%左右。 五、实验原理

如图1所示，CD段为纯弯曲段，其弯矩为M?1Fa，则M0?2.6N?m，2?M?20N?m。根据弯曲理论，梁横截面上各点的正应力增量为：

??理?My?Iz

（1）

式中：y为点到中性轴的距离；Iz为横截面对中性轴z的惯性矩，对于矩形截面

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电阻应变测量方法是将应变转换成电信号进行测量的方法，简称电测法。电测法的基本原理是：将电阻应变片（简称应变片）粘贴在被测构件的表面，当构件发生变形时，应变片随着构件一起变形，应变片的电阻值将发生相应的变化，通过电阻应变测量仪器（简称电阻应变仪），可测量出应变片中电阻值的变化，并换算成应变值，或输出与应变成正比的模拟电信号（电压或电流），用记录仪记录下来，也可用计算机按预定的要求进行数据处理，得到所需要的应变或应力值。其工作过程如下所示：

应变——电阻变化——电压（或电流）变化——放大——记录——数据处理

电测法具有灵敏度高的特点，应变片重量轻、体积小且可在高（低）温、高压等特殊环境下使用，测量过程中的输出量为电信号，便于实现自动化和数字化，并能进行远距离测量及无线遥测。

附录A 电测法基础

第一节 电阻应变片

一、电阻应变片的构造和类型

电阻应变片的构造很简单，把一根很细的具有高电阻率的金属丝在制片机上按图A-1所示的那样排绕后，用胶水粘结在两片薄纸之间，再焊上较粗的引出线，成为早期常用的丝绕式应变片。应变片一般由敏感栅（即金属丝）、粘结剂、基底、引出线和覆盖层五部分组成。若将应变片粘贴在被测构件的表面，当金属丝随构件一起变形时

《小学数学小组合作学习的有效性研究》

前后测统计与对比分析 实验人员：王云霞

后测类别：问卷 后测时间：2012.5.25

调查目的：通过这一阶段的研究，教师能否通过小组合作，提高课堂效率，学生能否通过小组合作提高解决问题的能力，小组合作是否真的有效。

调查对象：实验班——五（二）30人 非实验班——五（一）30人 问卷题目：

1、你在学习数学的过程中遇到问题时，喜欢：

A、听老师讲解 B、自己独立思考 C、与同学讨论 2、在数学课中你喜欢采用小组合作学习吗？ A、喜欢 B、不喜欢 C、无所谓

3、在小组合作学习中你喜欢和怎样的同学在一起学习？ A、优秀 B、中等 C、不太好

4、你的老师在数学课上是否开展过“小组合作学习”？（ ） A、经常开展 B、偶尔开展几次 C、从来没有开展过 5、开展小组合作学习时，数学老师在（ ）

A、参与小组讨论交流 B、在教室内巡视 C、看教案或整理黑板上板书

6、小组合作学习后，老师对同学们作了（ ）评价

A、没有评价，继续上课 B、对个别表现较好的同学给予表扬奖励 C、综合评价每个小组的表现

《小学数学小组合作学习的有效性研究》

前后测统计与对比分析 实验人员：王云霞

后测类别：问卷 后测时间：2012.5.25

调查目的：通过这一阶段的研究，教师能否通过小组合作，提高课堂效率，学生能否通过小组合作提高解决问题的能力，小组合作是否真的有效。

调查对象：实验班——五（二）30人 非实验班——五（一）30人 问卷题目：

1、你在学习数学的过程中遇到问题时，喜欢：

A、听老师讲解 B、自己独立思考 C、与同学讨论 2、在数学课中你喜欢采用小组合作学习吗？ A、喜欢 B、不喜欢 C、无所谓

3、在小组合作学习中你喜欢和怎样的同学在一起学习？ A、优秀 B、中等 C、不太好

4、你的老师在数学课上是否开展过“小组合作学习”？（ ） A、经常开展 B、偶尔开展几次 C、从来没有开展过 5、开展小组合作学习时，数学老师在（ ）

A、参与小组讨论交流 B、在教室内巡视 C、看教案或整理黑板上板书

6、小组合作学习后，老师对同学们作了（ ）评价

A、没有评价，继续上课 B、对个别表现较好的同学给予表扬奖励 C、综合评价每个小组的表现

《小学数学小组合作学习的有效性研究》

前后测统计与对比分析 实验人员：王云霞

后测类别：问卷 后测时间：2012.5.25

调查目的：通过这一阶段的研究，教师能否通过小组合作，提高课堂效率，学生能否通过小组合作提高解决问题的能力，小组合作是否真的有效。

调查对象：实验班——五（二）30人 非实验班——五（一）30人 问卷题目：

1、你在学习数学的过程中遇到问题时，喜欢：

A、听老师讲解 B、自己独立思考 C、与同学讨论 2、在数学课中你喜欢采用小组合作学习吗？ A、喜欢 B、不喜欢 C、无所谓

3、在小组合作学习中你喜欢和怎样的同学在一起学习？ A、优秀 B、中等 C、不太好

4、你的老师在数学课上是否开展过“小组合作学习”？（ ） A、经常开展 B、偶尔开展几次 C、从来没有开展过 5、开展小组合作学习时，数学老师在（ ）

A、参与小组讨论交流 B、在教室内巡视 C、看教案或整理黑板上板书

6、小组合作学习后，老师对同学们作了（ ）评价

A、没有评价，继续上课 B、对个别表现较好的同学给予表扬奖励 C、综合评价每个小组的表现

磁控法测荷质比 实验数据处理

磁控法测核质比 u=4v,If=0.75 Is Ia u=5v If=0.75 Is Ia u=2v If=0.75 Is Ia u=3v If=0.75 Is Ia 0 185 0.05 185 0.1 185 0.15 185 0.2 185 0.215 184 0.22 180 0.225 171

0 188

0.05 188

0.1 188

0.13 189

0.15 189

0.2 189

0.205 190

0.25 185

0 165

0.068 163

0.102 162

0.13 160

0.155 154

0.16 150

0.165 141

0.17 130

0 181

0.03 181

0.08 181

0.175 180

0.185 179

0.19 177200 150100

0.195 172

0.2 164

50 0 0 0.2 0.4

磁控法测核质比

u=4v,If=0.75IsIa

u=5v If=0.75IsIa

u=2v If=0.75IsIa

u=3v If=0.75IsIa

0185

0.05185

0.1185

0.15185

0.2185

0.215184

0.22180

0.225171

01880.051880.11880.131890.1

电阻应变计基本原理与

使用方法

黄跃平

东南大学力学实验中心

1 一.电阻应变片简述

电阻应变片是由Φ=0.02-0.05mm的康铜丝或镍铬丝绕成栅状(或用很薄的金属箔腐蚀成栅状)夹在两层绝缘薄片中(基底)制成。 用镀银铜线与应变片丝栅连接， 作为电阻片引线。

2 电阻应变测量技术

机械量

电阻应变片

电量

电阻应变测量技术的优点：

1、应变片尺寸小、重量轻，安装方便。 2、测量灵敏度与精度高。 ??3、测量应变的范围广。 大应变

4、可测量应力梯度较大的构件的应变。 点应变 5、频率响应好。 可测动应变 6、可测量特殊环境下的应变。

7、可以实行测量结果的数字化和计算机处理。 8、可以制成各种传感器。 电阻应变测量系统

注意： 1、只能测量构件表面的应变。

2、应变片的测量值反映的是敏感栅下所覆盖面积下的平均值。

全场测量：光弹性法。 3、是局部测量。（ 逐点测量）

3 电阻应变计

丝栅焊点基底引线4 电阻应变计 5

箔式应变片的优点：

?

1、尺寸精确，线条均匀，灵敏系数、电阻值离散小。 ?2、横向效应小，粘结面积大，粘贴牢固，散热性好。?3、光刻腐蚀可制成各种应变花及小标距应变片。?4、耐潮湿，绝缘性好，蠕变及

实验4.23 用电测法测量等强度悬臂梁的应力

电测法就是将物理量、力学量、机械量等非电量通过敏感元件转换成电量来进行测量的一种方法，是实验应力分析的重要方法之一。电测法以测量精度高、传感元件小和测量范围广等优点，在民用建筑，医学，道路，桥梁等工程实践中得到广泛应用。例如在桥梁工程中，由于各种原因（温度改变，风，地壳运动）引起的微小变化随时存在，而这些因素均对桥梁的安全及寿命有着很大的影响。因此，我们可以使用电测法，在室内模拟测量或检验桥梁的安全程度，目前这项技术已经在三峡工程中得到了应用。

一、实验目的

1.了解电测法的基本原理； 2.熟悉悬臂梁的结构及应变特性；

3.学会用电测法测量等强度悬臂梁梁的应力，并与理论值进行比较。 二、实验仪器、设备和工具

等强度悬臂梁实验仪，精密数字测量仪，砝码，砝码盘，数据线，游标卡尺，钢板尺。 三、实验原理 1.主要仪器介绍

以弯曲为主要变形的杆件称为梁。一端固定，另一端自由的梁为悬臂梁。为了使悬臂梁各个截面的弯曲应力相同,随着弯矩的大小相应地改变截面尺寸,以保持相同强度，这样的悬臂梁称为等强度悬臂梁。

等强度悬臂梁实验仪由已粘贴好电阻应变片的等强度梁、支座、水平仪、调节螺钉和加载砝码等组成，如图1所示。本