力學實驗教學中心材料力學實驗三

純彎梁電測綜合實驗純彎梁電測綜合實驗工程上有許多構件的幾何形狀、所受外力非常復雜或者構件的邊界條件不清楚，在這樣的情況下，用材料力學理論很難求解或者是根本沒有解。因此，就必須通過力學實驗的方法來尋求解答——即實驗應力分析。電阻應變測量法（簡稱電測法）是實驗應力分析中運用最為廣泛的一種。傳感元件----電阻應變片一、概述：純彎梁電測綜合實驗圖一、大型拖車應力測試純彎梁電測綜合實驗圖二、壓縮機工作應力測試純彎梁電測綜合實驗圖三、水壩鋼閘門應力測試純彎梁電測綜合實驗圖四、電測在汽車衡中的應用傳感器測試儀前置放大器純彎梁電測綜合實驗圖五、電測在自動生產線上的應用傳感器純彎梁電測綜合實驗二、實驗目的：1、初步掌握電測法的基本原理和測試方法；三、實驗設備、裝置和儀器：2、測定梁在純彎曲時各測點的正應變、計算出正應力，并與理論計算值比較以驗證彎曲正應力公式；1、梁彎曲實驗裝置；2、DH3818靜態數字電阻應變儀；3、CMT5105電子萬能材料試驗機；4、0.02mm游標卡尺、鋼卷尺；3、繪出梁在純彎曲時正應變沿梁高度的分布圖。純彎梁電測綜合實驗四、實驗步驟：1、用游標卡尺和鋼直尺測量梁的寬度b和高度h，載荷作用點到梁支點的距離a；2、采用多點半橋公共補償測量法，將應變片和公共溫度補償片分別接DH3818

靜態電阻應變儀的相鄰橋臂上；3、依照靜態電阻應變儀的操作規程對應變儀進行檢驗并調整每點的電橋平衡；4、啟動CMT5105電子萬能材料試驗機,按加載方案逐級加載，每加一級載荷，相應測讀一次各點的應變值直至加到預計的最終載荷為止，然后全部卸載；5、實驗結束，卸載；關閉試驗機、應變儀，清理現場。純彎梁電測綜合實驗電阻應變測量法（簡稱電測法）的基本原理是用電阻應變片作為傳感元件，將被測構件表面的物理量、力學量、機械量等非電量轉換成電量來進行測量的一種實驗方法。五、電測法基本原理:被測構件電阻應變片電量光、電、機械傳感器測量儀器數據采集與處理預測量物理參量力學參量機械參量生物參量電壓電流計算機應變儀純彎梁電測綜合實驗六、電阻應變效應：K—電阻應變片的靈敏系數電阻應變片電阻絲(絲柵)基底引出線覆蓋層導線電阻的表達式：R+△RLFFL+△LR電阻絲由實驗知：線應變與電阻變化率之間存在線性關系。純彎梁電測綜合實驗七、應變測量原理：構件受力后，BD間的輸出電壓改變為：利用電橋平衡原理測量電阻改變，從而進一步得到被測構件表面的應變構件應變片R2R3R4FFR1電橋平衡條件：ABDCUR1R2R3R4UBD正負正負純彎梁電測綜合實驗八、電阻溫度補償：

將R1貼在構件受力處，R2貼在附近不受力處，環境溫度的變化對相同應變片R1、R2所引起的電阻值變化同為△RT由于溫度變化對電阻值影響很大，利用電橋特性即可以消除溫度補償片固定電阻工作片BADCR1R2R3R4UFFR1R2構件當溫度變化時純彎梁電測綜合實驗九、單梁布片示意圖：D=·sIyMz理等量逐級加載法：D=·esE實每一枚應變片間距為:h/4m34521m中性層aabhF/2F/266橫向應變片純彎梁電測綜合實驗十、應變沿梁高度的分布圖：應變沿梁高度的分布圖Lh53412hεF/2F/212345純彎梁電測綜合實驗十一、接線示意圖：導線接線住123456781/4橋9補償10半橋通道號應變量及設置修正系數12345678910確認退格設置平衡短接片ABCD1點2點3點4點5點工作片溫度補償片DH3818靜態應變儀純彎梁電測綜合實驗十二、實驗數據表：梁的材料：彈簧鋼10002000300040005000

應變增量平均值ε實測應力σ實（MPa）理論應力σ理（MPa）載荷（N）載荷值

增量應變值

增量應變值增量應變值

增量應變值

增量應變值

增量1000100010001000p測點1(με)2

(με)3

(με)4(με)5(με)σ理-σ實

σ理×100%6(με)橫向應變上

實測泊松比值實測彈性模量值純彎梁電測綜合實驗十三、實驗報告要求：1、書寫端正、整潔；2、圖表規范、可自行設計；3、標注正確、全面；4、實驗原理既要有文字敘述，又