《电测量应力法》PPT课件.ppt

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1、1 电测应力法的原理,一、电测应力法的基本原理 以电阻应变片作为传感元件,将构件表面的应变转换成为电阻应变片的电阻变化,然后通过电阻应变仪测出应变片的电阻变化,并将其直接转换成构件的应变。根据应力和应变之间的关系，可确定构件的应力。,二、电阻应变片,电阻应变片作为传感元件,将构件表面的应变转换成为电阻应变片的电阻变化,三、电阻应变仪,将应变片的电阻变化转换为电压的变化，然后将其放大，并转换成构件的应变。,惠斯登电桥的原理,已知：,求：,构件受力后，各应变片的电阻产生微小的变化,若各应变片的电阻均为R，,通过转换读数电路：,电桥的预调平衡问题,三、电测应力中的一些技术问题,1、全桥和半桥,全桥：

2、惠斯登电桥中的四个桥臂都采用电阻应变片,半桥：两个桥臂采用电阻应变片，另外两个桥臂采用标准电阻。,2、温度补偿,标准电阻,电阻应变片的电阻变化有两部分：应变引起的以及温度变化引起的,排除温度变化引起的 方法是温度补偿法。,温度补偿片：贴在与变形构件同样材料，但不受力的物体上。,测量片：贴在变形的构件上。,2 纯弯曲正应力电测应力法,3 应变、应力的测量和计算,一、单向应力状态,若测点为单向应力状态，且主方向为已知，则可沿着主应力方向贴一片应变片，测出主应变，该点的主应力为：,弯曲正应力测量即属于这一类情况。,电阻应变片作为传感元件贴在构件的表面,构件的表面处于平面应力状态。,二、主应力已知的二

3、向应力状态,若测点为二向应力状态，且主方向为已知时，则可沿着两个主应力方向各贴一片应变片，测出主应变 和，利用广义胡克定律，可计算出主应力。,解得：,实例1：承受内压的薄壁圆筒容器,主应力已知的二向应力状态,采用两片直角应变花,实例 2：承受扭转的圆棒,二、主应力未知的二向应力状态,对图示平面应力状态有:,对该应力状态又有:,在 方向上的线应变为:,将(a)和(b)代入(c),可得:,利用该公式可以确定主应变的方向和大小.,主应变的方向:,主应变的大小:,只要测得 即可得到该点主应变的大小和方向,然后可计算出该点主应力的大小。,由于 难以测得，为此可通过测得该点三个方向上的线应变，确定该点主应变的大小和方向。,由测出的，可以求出，然后即可得到该点主应变的大小和方向,然后可进一步计算出该点主应力的大小。,对于图示三片直角应变花，有,主应变的方向:,主应变的大小:,主应变的方向:,主应变的大小:,代入公式：,对于图示三片直角应变花，最后有：,主应力的方向:,主应力的大小:,4 弯扭组合变形电测应力法,B点：纯剪切应力状态，主应力方向已知。,采用两片直角应变花,A点：平面应力状态，主应力方向未知。,