桥路与弯曲应力实验2014年版
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5. 在初始载荷时先在自动平衡状态按‘自动平衡’，显示测量 的自动平衡结果；然后转到测量状态，按‘扫描采样’采样 一次，显示初始值，数值小于19999，接线正常；
6. 正式实验，在初载500N时‘自动平衡’和‘扫描采样’，测 量初始应变值；
7. 在末载5500N时，直接‘扫描采样’ ，测量末载应变值；
U BD EK 1234
4
1＝ T
＝
2
T
3＝4＝0
UBD
EK
4
半桥测量
在AB，BC两个臂上分别接上工作片，温度影响将互相抵消。
UBDE4K1
2
U BD EK 1234
4
对臂测量
在AB，CD两个臂上接工作片，BC，DA接温度补偿 片。四个臂的电阻同处一个温度场，温度影响相互抵消。
UBDE4K1
+σ
应力分布图
应力σ
如何测？
虎克定律：
E
电测法的基本原理
电阻应变测量（简称电测法）原理是用电阻应变片作 为传感元件，将被测构件表面的应变（非电量）转换成电 量进行测量的一种实验方法。
被
电阻片
电
测量仪器
被
测
构 件
光、电、机械
量
数据采集与处理
测 量
传感器
物
力
机
生
理
学
械
物
电
电
参
参
参
参
量
量
量
量
压
流
传感元件——电阻应变片
实验装置简图
P
Y
h
a = 200
L = 560
b
1.跨度L，支点到截面距离a要校准； 2.梁高h与梁宽b自己量测； 3.侧面电阻片间距8mm，上、下片距边缘4mm。
截面上应力的分布规律
在平面弯曲条件下，矩形梁任一 截面上的应力沿高度的变化：
Mz
Iy
图示分布规律
L 2
x
PL
M
4
M-x弯距图
-σ
电阻片的工作原理
R 金属丝的电阻定律
l
s
R f,l,s fl
金属丝的电阻应变效应
RKl K片
Rl
电桥的加减特性
U EK
4 BD
1234
式中： 1、 2、 3、 4分别代表四 个应变片所感受的应变值，我们
称此式为电桥的加减特性。
单臂测量与温度补偿片
引起电阻片的阻值改变的因素：1.机械变形；2.温度变化。 温度变化引起阻值改变的量是无用的量。可以利用电桥加减特 性，通过温度补偿片来消除。
h/4 h/2 实验曲线
正确画法
400 300 200 100
0 -100 -200 -300
h/2 h/4 0 理论曲线
h/4 h/2 实验曲线
参考数据表格1
组测 桥量 方点 式号
测
量 0
n
实
实
理
次 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （MPa） （MPa） （%）
数
11
2
8. 实验时随时抄下采集的数据，平衡数据不抄。
3
U BD EK 1234
4
组桥的目的
1.提高测量的精度。 2.分离截面内力。
组半桥。弯矩应变。 组对臂。轴力应变。
N M
N M
全桥测量
电桥的四个臂上接工作片，都参与机械变形，同处 一个温度场，温度影响相互抵消。
U BD EK 1234
4
实验内容及要求
1. 测量矩形截面梁指定截面的应力分布。通过接线箱对 梁上9枚电阻片逐片进行单臂测量，要求每枚电阻片不少 于2遍有效差值。所谓差值就是用末读数减去初读数，即
道的AB间。 3.温度补偿片接在公共通
道的相应位置上。
桥路接线
1. 断开B与B΄的连接。 2. 所选的应变片依次
接在同一通道的相 应位置上。
启动测试系统软件
用鼠标双击该图标
联机参数设置界面
连接形式设置
1-1 公用补偿的¼桥 1-2 半桥 1-4 对臂 1-5 全桥
将2.00改成2.08
自动平衡主界面
相对误差（仅计算该截面最大应力）
理－实10% 0
理
桥臂系数B
B
i
i
单
分别对应半桥、对臂、全桥组桥方式下的应变测量值 i
分别为组成半桥、对臂、全桥方式时所用 单 应变片在单臂测量的绝对值的平均值
实验曲线的正确画法
不正确画法
400 300 200 100
0 -100 -200 -300
h/2 h/4 0 理论曲线
材料力学电测实验部分 弯曲应力与桥路实验
工程力学系固体力学实验室
实验目的
1. 测定矩形梁在横弯条件下指定截面的应力 分布规律，并与理论值进行比较；
2. 初步掌握电阻应变仪的使用方法。 3. 利用已有布片方案进行各种组桥，并比较
不同组桥方式的测量结果，学习提高测量 灵敏度的方法，并计算出各种组桥方式下 的桥臂系数B；
测量界面
-326
-331
3Hale Waihona Puke Baidu0
327
180
-29
31
设置界面
平衡界面
测量界面
单臂测量的操作步骤
1. 按顺序将试件上粘贴的各个应变片（工作片）接到每个通道 的AB接线端上，BB’为短接状态；
2. 将温度补偿片接到公共端；
3. 运行软件，自动检测联机状态；
4. 在参数设置界面，设置各测量点连接形式为应变 1-1 和设置 各测量点灵敏系数K=2.08等参数；
＝ 末－ 初
2.利用梁上下表面各两片电阻片进行组桥训练。
•半桥测量：两片工作片，要求是单臂2倍的结果； •对臂测量：两片工作片，要求是单臂2倍的结果； •全桥测量：四片工作片，要求是单臂4倍的结果。
原始数据
•矩形截面梁的几何尺寸(自己测量) ， 跨度、截面到支座的距离（校准）。 •钢材的弹性模量：2.06×105MPa。 •电阻片灵敏系数2.08。 •应变仪灵敏系数设为2.08。 •初载荷P0=500N，末载荷PN=5500N。 •加载速度：≤0.2mm/min.
实验报告要求
•实验名称，实验日期，姓名及学号，同组人。 •实验目的。 •实验设备及装置简图：应注明所用机、仪器的名称、 型号、精度、量程等，并画出实验装置简图。 •实验内容及步骤的简述。 •原始实验数据：包括所用材料弹性模量E、应变仪的 灵敏系数、电阻片的灵敏系数、试样的几何尺寸等。 •实验数据的处理：实验数据全部列表给出，注明单位， 给出最终实验结果。绘制应力沿梁高的分布曲线。 •分析主要误差来源，给出实验结论。 •在报告中可以表达对实验的体会及对实验的意见； •一周后交报告。
21
2
31
2
41
单
2
臂5 1
测
2
量6 1
2
71
2
81
2
91
2
参考数据表格2
组测 测
桥 量
方点
量
0
n
次 （ ） （ ） （ ） （ ）
B
式号 数
半
1
桥
2
对
1
臂
2
全
1
桥
2
YE2539高速静态应变仪
应变测量单元
00~05
通道介绍
单臂测量接线
1.B与B΄短接。 2.工作片依次接在各个通
6. 正式实验，在初载500N时‘自动平衡’和‘扫描采样’，测 量初始应变值；
7. 在末载5500N时，直接‘扫描采样’ ，测量末载应变值；
U BD EK 1234
4
1＝ T
＝
2
T
3＝4＝0
UBD
EK
4
半桥测量
在AB，BC两个臂上分别接上工作片，温度影响将互相抵消。
UBDE4K1
2
U BD EK 1234
4
对臂测量
在AB，CD两个臂上接工作片，BC，DA接温度补偿 片。四个臂的电阻同处一个温度场，温度影响相互抵消。
UBDE4K1
+σ
应力分布图
应力σ
如何测？
虎克定律：
E
电测法的基本原理
电阻应变测量（简称电测法）原理是用电阻应变片作 为传感元件，将被测构件表面的应变（非电量）转换成电 量进行测量的一种实验方法。
被
电阻片
电
测量仪器
被
测
构 件
光、电、机械
量
数据采集与处理
测 量
传感器
物
力
机
生
理
学
械
物
电
电
参
参
参
参
量
量
量
量
压
流
传感元件——电阻应变片
实验装置简图
P
Y
h
a = 200
L = 560
b
1.跨度L，支点到截面距离a要校准； 2.梁高h与梁宽b自己量测； 3.侧面电阻片间距8mm，上、下片距边缘4mm。
截面上应力的分布规律
在平面弯曲条件下，矩形梁任一 截面上的应力沿高度的变化：
Mz
Iy
图示分布规律
L 2
x
PL
M
4
M-x弯距图
-σ
电阻片的工作原理
R 金属丝的电阻定律
l
s
R f,l,s fl
金属丝的电阻应变效应
RKl K片
Rl
电桥的加减特性
U EK
4 BD
1234
式中： 1、 2、 3、 4分别代表四 个应变片所感受的应变值，我们
称此式为电桥的加减特性。
单臂测量与温度补偿片
引起电阻片的阻值改变的因素：1.机械变形；2.温度变化。 温度变化引起阻值改变的量是无用的量。可以利用电桥加减特 性，通过温度补偿片来消除。
h/4 h/2 实验曲线
正确画法
400 300 200 100
0 -100 -200 -300
h/2 h/4 0 理论曲线
h/4 h/2 实验曲线
参考数据表格1
组测 桥量 方点 式号
测
量 0
n
实
实
理
次 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （MPa） （MPa） （%）
数
11
2
8. 实验时随时抄下采集的数据，平衡数据不抄。
3
U BD EK 1234
4
组桥的目的
1.提高测量的精度。 2.分离截面内力。
组半桥。弯矩应变。 组对臂。轴力应变。
N M
N M
全桥测量
电桥的四个臂上接工作片，都参与机械变形，同处 一个温度场，温度影响相互抵消。
U BD EK 1234
4
实验内容及要求
1. 测量矩形截面梁指定截面的应力分布。通过接线箱对 梁上9枚电阻片逐片进行单臂测量，要求每枚电阻片不少 于2遍有效差值。所谓差值就是用末读数减去初读数，即
道的AB间。 3.温度补偿片接在公共通
道的相应位置上。
桥路接线
1. 断开B与B΄的连接。 2. 所选的应变片依次
接在同一通道的相 应位置上。
启动测试系统软件
用鼠标双击该图标
联机参数设置界面
连接形式设置
1-1 公用补偿的¼桥 1-2 半桥 1-4 对臂 1-5 全桥
将2.00改成2.08
自动平衡主界面
相对误差（仅计算该截面最大应力）
理－实10% 0
理
桥臂系数B
B
i
i
单
分别对应半桥、对臂、全桥组桥方式下的应变测量值 i
分别为组成半桥、对臂、全桥方式时所用 单 应变片在单臂测量的绝对值的平均值
实验曲线的正确画法
不正确画法
400 300 200 100
0 -100 -200 -300
h/2 h/4 0 理论曲线
材料力学电测实验部分 弯曲应力与桥路实验
工程力学系固体力学实验室
实验目的
1. 测定矩形梁在横弯条件下指定截面的应力 分布规律，并与理论值进行比较；
2. 初步掌握电阻应变仪的使用方法。 3. 利用已有布片方案进行各种组桥，并比较
不同组桥方式的测量结果，学习提高测量 灵敏度的方法，并计算出各种组桥方式下 的桥臂系数B；
测量界面
-326
-331
3Hale Waihona Puke Baidu0
327
180
-29
31
设置界面
平衡界面
测量界面
单臂测量的操作步骤
1. 按顺序将试件上粘贴的各个应变片（工作片）接到每个通道 的AB接线端上，BB’为短接状态；
2. 将温度补偿片接到公共端；
3. 运行软件，自动检测联机状态；
4. 在参数设置界面，设置各测量点连接形式为应变 1-1 和设置 各测量点灵敏系数K=2.08等参数；
＝ 末－ 初
2.利用梁上下表面各两片电阻片进行组桥训练。
•半桥测量：两片工作片，要求是单臂2倍的结果； •对臂测量：两片工作片，要求是单臂2倍的结果； •全桥测量：四片工作片，要求是单臂4倍的结果。
原始数据
•矩形截面梁的几何尺寸(自己测量) ， 跨度、截面到支座的距离（校准）。 •钢材的弹性模量：2.06×105MPa。 •电阻片灵敏系数2.08。 •应变仪灵敏系数设为2.08。 •初载荷P0=500N，末载荷PN=5500N。 •加载速度：≤0.2mm/min.
实验报告要求
•实验名称，实验日期，姓名及学号，同组人。 •实验目的。 •实验设备及装置简图：应注明所用机、仪器的名称、 型号、精度、量程等，并画出实验装置简图。 •实验内容及步骤的简述。 •原始实验数据：包括所用材料弹性模量E、应变仪的 灵敏系数、电阻片的灵敏系数、试样的几何尺寸等。 •实验数据的处理：实验数据全部列表给出，注明单位， 给出最终实验结果。绘制应力沿梁高的分布曲线。 •分析主要误差来源，给出实验结论。 •在报告中可以表达对实验的体会及对实验的意见； •一周后交报告。
21
2
31
2
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单
2
臂5 1
测
2
量6 1
2
71
2
81
2
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2
参考数据表格2
组测 测
桥 量
方点
量
0
n
次 （ ） （ ） （ ） （ ）
B
式号 数
半
1
桥
2
对
1
臂
2
全
1
桥
2
YE2539高速静态应变仪
应变测量单元
00~05
通道介绍
单臂测量接线
1.B与B΄短接。 2.工作片依次接在各个通