典型载荷测量、应变片布置
典型载荷测量、应变片布置
三、平面应力状态下主应力的测定
三、平面应力状态下主应力的测定
以如图所示单元体为例，由力学公式可知 ，在法向方向为θ角的任意截面上，其应力σθ 为：
x
y
2
x
y
2
cos 2
xy sin 2
x
2
y
x
y
2
cos 2
xy
sin 2
三、平面应力状态下主应力的测定
90
x
y
2
x
y
2
cos2(
90)
1．测扭消弯：全桥联结（如图所示）。
2.扭转和弯曲的组合变形
a 扭45 W 45 T
c －扭45 W45 T c ' 扭45 W 45 T
a ' 扭45 W45 T
2.扭转和弯曲的组合变形
u
1 4
KE[(扭45
弯45）（ 扭45
） 弯45
（扭45 弯45 ) （ 扭45 弯45）]
2.扭转和弯曲的组合变形
生因此的，+εR弯a4感5°受：扭转产生的＋ε扭45°和弯曲产 Rc感受：扭转产生的－ε扭45°和弯曲产生的 +ε弯45° 同理对F点进行分解可得： －Raε′弯感45受° ：扭转产生的－ε扭45°和弯曲产生的 －Rcε′弯感45受° ：扭转产生的＋ε扭45°和弯曲产生的
2.扭转和弯曲的组合变形
u
1 4
KE (1
2)
1 4
KE[
y
w
( y
w )]
1 4
KE(2 w )
实际应变 仪器读数
2
1.弯曲与拉伸（压缩）的组合 变形
（ 2）消弯测压：
另设补偿块，贴温度补偿片R3、R4， 采用半桥联结
复合材料RTM十字形接头力学性能研究
第53卷第3期2021年6月Vol.53No.3Jun.2021南京航空航天大学学报Journal of Nanjing University of Aeronautics&Astronautics复合材料RTM十字形接头力学性能研究叶聪杰1，古兴瑾2，袁坚锋1，高苏旭2（1.上海飞机设计研究所，上海201210；2.南京航空航天大学航空学院，南京210016）摘要：针对某型飞机复合材料扰流板接头，选取典型十字连接区为研究对象，研究4点弯载荷作用下采用树脂传递模塑（Resin transfer moulding，RTM）成型工艺的十字接头典型件的极限承载能力，分析其损伤破坏模式，为复合材料RTM接头的设计强度分析提供参考。
论文通过典型细节件4点弯曲试验，测量了其极限承载能力，获得了试件典型破坏模式；同时基于商用ABAQUS有限元软件平台，建立了十字连接区典型细节件有限元模型，数值模拟了其损伤破坏过程。
通过比较数值模拟结果和试验结果，验证了数值模拟的可行性。
关键词：复合材料；树脂传递模塑；十字接头；数值模拟中图分类号：TB33文献标志码：A文章编号：1005⁃2615（2021）03⁃0381⁃07Mechanical Behavior of RTM Composite Cross JointsYE Congjie1，GU Xingjin2，YUAN Jianfeng1，GAO Suxu2（1.Shanghai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai201210，China；2.College of Aerospace Engineering，Nanjing University of Aeronautics&Astronautics，Nanjing210016，China）Abstract:Aiming at the composite spoiler joint of a certain aircraft，the typical cross joint area is selected as the research object to study its ultimate load bearing capacity of the RTM（Resin transfer moulding）formed composite spoiler joint under the four point bending load.Its damage and failure mode is analyzed，and a reference for the design of RTM formed composite joints is provided.A finite element model of the typical detail of the cross connection area is established and its damage process is simulated using the commercial software ABAQUS.The simulated results agree well with the experimental data and thus the feasibility of the numerical simulations is verified.Key words:composite；resin transfer moulding（RTM）；cross joints；numerical simulation相对于金属材料，复合材料具有比较高的比强度、比刚度及良好的抗疲劳性和耐介质腐蚀性，因此在航空航天领域得到了广泛应用［1］。
简述应变片的原理及应用
简述应变片的原理及应用1. 什么是应变片？应变片（Strain gauge）是一种常用于测量应变（strain）的传感器。
应变片通常由细长的金属箔片构成，含有一个或多个电阻片。
当载荷施加在应变片上时，金属箔片会发生应变，从而改变电阻的大小。
通过测量电阻的变化，可以间接测量应变的大小。
2. 应变片的工作原理应变片是通过电阻效应来测量应变的。
当细长金属箔片受到应变时，金属箔片会发生微小的形变，从而改变金属箔片内部电阻的大小。
根据电阻与电流之间的关系（欧姆定律），我们可以测量出电阻的变化来间接测量应变的大小。
应变片与电桥电路结合使用，通过测量电桥电路的电阻变化，可以得到应变的准确值。
3. 应变片的应用领域3.1 结构应变测量应变片广泛应用于结构工程领域，用于测量结构体受力状态下的应变情况。
例如，应变片可以安装在桥梁、建筑物、飞机机翼等结构上，通过测量结构的应变变化，可以了解结构所承受的力的大小和方向。
这对于结构的设计与性能评估非常重要。
3.2 材料力学实验在材料力学实验中，应变片被广泛应用于测量材料的应变情况。
通过在材料上安装应变片，可以测量不同位置的应变值，从而了解材料的机械性能。
材料力学实验中常常使用多个应变片来获得更精确的测量结果。
3.3 液压机械在液压机械中，应变片用于测量液压缸的应变情况。
通过测量应变片的应变变化，可以了解液压缸所承受的力的大小，从而判断液压缸的工作状态。
这对于液压机械的安全性和性能评估具有重要意义。
3.4 地震监测应变片也被应用于地震监测领域，用于测量地震过程中土壤和岩石的应变情况。
通过测量应变片的应变变化，可以了解地震震源与监测点之间的位移和应变关系，从而研究地震的发生机制和动力学特征。
4. 应变片的优势4.1 高精度应变片可以提供高精度的应变测量结果。
由于金属箔片的微小形变能够准确地改变电阻的大小，因此应变片可以测量非常小的应变量。
4.2 可靠性应变片具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，在不同环境和复杂工况下仍然能够提供准确可靠的测量结果。
应变片的布置与粘贴技术
实验一应变片的布置与粘贴技术应变片的粘贴方法根据应变片，粘贴剂，使用环境的不同而不同。
这里以常温室内测量为例。
选用普通型应变片（带有导线的KFG应变片），速干性粘贴剂（KH502胶），铝合金试件。
一、实验目的1、进一步了解应变片的结构、种类。
2、了解应变片粘贴工艺过程，初步掌握粘贴技术，粘贴质量的检查与防潮措施。
二、实验步骤1、根据实验目的，确定贴片位置和组桥方式。
布片时依据的主要原则是：a, 使测量载荷的灵敏度最高，即将应变片的灵敏轴线（即应变片的纵轴线，当这条轴线平行于最大的机械主应变方向时，应变片产生的电阻值变化最大），与试件的最大应变方向一致。
b, 清除非测量载荷对电桥输出的影响。
c, 能进行温度补偿。
2、粘贴电阻应变片的工艺过程如下：a, 初步判断应变片的好坏：拿到电阻应变片以后，用万用表测量一下电阻应变片有无电阻值，如果没有测到电阻值，立即找老师更换一片应变片，并将此初始电阻值记录下来。
b, 试件表面处理（除锈，保护膜）：在试件贴片部位需要处理的面积应大于应变片的基底面积。
清除试件表面的锈斑、漆块、油渍、残余的胶水痕迹等，并用脱脂棉沾少许酒精擦洗。
用砂纸（200目～300目）将贴片处打磨出与应变片轴线成45度角的交叉纹路，以增加试件与应变片之间的摩擦力，保证粘贴的强度。
c、确定粘贴位置：在需要测量应变的位置做好记号,使用4H 以上的硬质铅笔或划线器，用划线器轻轻划出中心线，注意在使用划线器时，不要留下深的刻痕,d、对粘贴面的脱脂和清洁：用脱脂棉球蘸丙酮溶液（或无水酒精）擦洗试件，直到试件上没有污痕为止，在清洁过程中，注意要沿着一个方向用力擦拭。
如果来回擦拭会使污物反复附着，无法擦拭干净。
e、滴粘接剂：在划中心线的位置滴一滴粘贴剂，如果涂抹粘贴剂的话，先涂抹部分的粘贴剂会出现硬化，使粘性下降，因此不使用涂抹的方式，而是把粘接剂滴在试件上。
f、粘贴：首先要确认好应变片的正反面，然后迅速的将应变片贴上，贴片时要保证应变片的中心线与试件上所划的中心线对准。
实验七 金属材料泊松比测定
实验七 金属材料泊松比测定一、实验的意义在工程中设计中，可以查机械设计手册利用泊松比粗略设计零件使其达到相应的应力要求，但是此时的泊松比只是一个范围，需要对其泊松比进行反算和修正。
例如：一个梁，选定材料后按照相应的泊松比设计出尺寸，但是做拉伸试验时发现其应力不满足要求，这时便需要对设计出的材料的泊松比进行精确测定，进行反算，设计出符合要求的梁。
二、实验设备及工具1、应变片、加力机构。
三、电测法原理1、应变片测试原理电测法是工程上常用的对实际构件进行应力分析实验的方法之一。
它是通过贴在构件被测点处的电阻应变片(以下简称应变片)，将被测点的应变值转换为应变片的电阻变化，再利用电阻应变仪测出应变片的电阻变量，并直接转换输出应变值，然后依据虎克定律计算出构件被测点的应力值的大小。
在电测法中，主要设备是电阻应变片和电阻应变仪。
其中，电阻应变片是将应变变化量转变成电阻变化量的转换组件。
应变电测发具有感受元件重量轻，体积小；量测系统信号传递迅速、灵敏度高、可遥感，便于与计算机连用及实现自动化等优点。
它的工作原理很简单，是依据金属丝的电阻R 与其本身长度L 成正比，与其横截面积A 成反比这一物理学定律而得，用公式表示其电阻即为：R=ρL/A当电阻丝受到轴向拉伸或压缩时，上式中的L 、A 、ρ均将发生变化。
若此时对上式两端同取对数，即有：ln ln ln ln R L A ρ=+- 对其进行数学求导，有：////dR R d dL L dA A ρρ=+-因为金属电阻线受轴向拉伸(或压缩)作用时，式中：所以上式可写成：并令 式中：u --电阻丝材料的泊松比 K 。
—单丝灵敏系数。
则对大多数电阻丝而言，K 0为常量，对丝栅状应变片或箔式应变片，考虑到已不是单根丝，故改用灵敏系数K 代替代。
可见，应变片的电阻变化率与应变值呈线性关系。
当把应变片牢固粘贴于试件上，使之与试同步变形时，便可由式(中的电量—非电量转换关系调得试件的应变。
商用车载荷传感器工作原理
商用车载荷传感器工作原理商用车载荷传感器是一种用于测量商用车辆承载货物重量的重要设备。
它主要通过感知车辆上货物给传感器施加的力来实现对载荷的检测和监控。
在商用车辆运输领域，准确地监测货物的载重是非常关键的，不仅可以确保车辆的安全运行，还可以提高运输效率和降低运输成本。
因此，商用车载荷传感器的设计和工作原理显得尤为重要。
商用车载荷传感器通常采用应变片传感器来实现对载荷的检测。
应变片是一种能够将受力变形转换为电阻变化的传感器元件，其工作原理基于金属或半导体的材料受力后产生电阻变化的物理特性。
商用车载荷传感器会将多个应变片布置在载荷的受力点上，并通过电路将这些应变片的变化转换成电信号，再经过放大和处理，最终实现对载荷重量的监测和测量。
商用车载荷传感器的工作原理可以简单分为应变片变化、信号转换和数据处理三个主要步骤。
首先，当商用车上的货物施加力到传感器上时，应变片会产生微小的变形，从而导致电阻值的微小变化。
其次，传感器将这些电阻值的变化转化成电信号，并通过信号调理电路进行放大和滤波处理。
最后，经过数字信号处理单元的处理，最终将数据转换成实际的载荷重量显示在仪表盘上供驾驶员实时监测。
对于商用车载荷传感器的设计，要考虑多种因素。
首先，应选择合适的应变片型号和材质，确保其能够承受商用车辆在运输过程中的各种复杂载荷。
其次，对传感器结构进行合理设计，使其能够有效固定在车辆上并与货物接触面紧密贴合，减小外部干扰。
最后，还需要考虑传感器的灵敏度、稳定性和抗干扰能力，以确保其工作性能达到要求。
商用车载荷传感器在实际应用中有着广泛的用途。
除了用于监测货物的重量外，它还可以用于检测车辆的合理分配载荷，避免车辆超载或者重心不稳导致的安全问题。
此外，商用车载荷传感器还可以与车辆的电子控制单元（ECU）相连，实现对车辆运行状态和载荷情况的实时监测和反馈，提高整个运输系统的智能化和自动化水平。
在商用车载荷传感器的应用过程中，也存在一些问题需要解决。
使用应变片进行测量的介绍
使用应变片进行测量的介绍引言：应变片是一种常用的测量工具，它可以测量物体受力后的形变情况，从而帮助我们了解物体的应变状态。
应变片的原理是利用电阻片的导电性能随形变而发生变化，通过测量电阻值的变化来判断物体的应变情况。
本文将介绍应变片的基本原理、应用领域以及使用注意事项。
一、应变片的基本原理应变片的基本原理是利用电阻片的导电性能随形变而发生变化。
应变片通常由金属箔片制成，其表面附着有导电性的金属薄膜。
当物体受力产生应变时，应变片也会发生相应的形变，导致金属箔片中的导电薄膜的长度或宽度发生变化，从而改变了电阻值。
通过测量电阻值的变化，我们就可以了解物体的应变情况。
二、应变片的应用领域1. 结构应变测量：应变片可以用于测量各种结构件的应变状态，例如桥梁、建筑物等。
通过在结构件上安装应变片并连接到测量仪器上，我们可以实时监测结构的应变情况，从而判断结构的稳定性和安全性。
2. 材料力学研究：应变片可以用于材料的力学性能研究。
通过在材料表面粘贴应变片，并施加不同的力或载荷，我们可以测量材料的应变变化，从而了解材料的力学性能，如弹性模量、屈服强度等。
3. 汽车工程：应变片广泛应用于汽车工程领域。
例如，在汽车车身结构上安装应变片，可以测量车身在行驶过程中受到的应变情况，从而评估车身的刚性和安全性。
4. 机械工程：应变片在机械工程中也有重要的应用。
例如，在机械零件上安装应变片，可以测量零件在受力时的应变情况，从而评估零件的可靠性和耐久性。
三、使用应变片的注意事项1. 安装位置：应变片的安装位置应选择在受力较大或需要测量的部位。
安装时应保证应变片与被测物体紧密贴合，避免空隙产生。
2. 温度影响：应变片的电阻值可能会受到温度的影响，因此在进行测量时需要注意环境温度的变化。
可以根据应变片的温度特性进行校准或修正。
3. 电路连接：应变片需要与测量仪器进行连接，连接时要确保电路的可靠性和稳定性。
可以采用导线连接或者无线传输方式。
测量应变、应力的方法详解
测量应变、应力的方法详解一、测量应变、应力谱图1. 衡量应力集中的区域，布置应变片可以通过模拟（有限元）或试验（原型上涂上一层油漆，待油漆干后施加载荷，油漆剥落的地方应力集中），确定应力集中的区域，然后按左下图在应力集中区域布置三个应变片：因为材料是各向同性，所以x、y方向并不一定是水平和竖直方向，但两者一定要垂直，中间一个一定要和x、y方向成45°角。
2. 根据测的应变和材料性能，计算应力测得的三个应变，分别记为εx、εy、εxy。
两个主应力（假设只有弹性变形）：其中，E为材料的弹性模量，µ为泊松比。
根据这两个主应力，可以计算出有些方法可能需要的等效应力（主要目的是将多分量的应力状态转化为一个数值，以方便应用材料的疲劳数据），如米塞斯等效应力：或最大剪应力：实际测量的是应变-时间谱图，应力（或等效应力）-时间谱图可由上述公式计算。
3. 分解谱图就是对上面测得的应力（应变）-时间谱图进行分解统计，计算出不同应力（包括幅度和平均值）循环下的次数，以便计算累积的损伤。
最常用的是雨流法(rainflow countingmethod)。
二、获取材料数据如果载荷频率不高，可以做一组简单的疲劳测试（正弦应力、拉压或弯曲均可，有国家标准）：得到一条应力-寿命（即循环次数）曲线，即所谓的S-N曲线：如果载荷频率较高或温度变化较大，还要测量不同平均应力和不同温度下的S-N载荷，以便进行插值计算，因为此时平均应力对寿命有影响。
也可以根据不同的经验公式（如Goodman准则，Gerber准则等），以及其他材料性能（如拉伸强度，破坏强度等），由普通的S-N曲线（即平均应力为0）来计算平均应力不为零时对应的疲劳寿命。
如果材料数据极为有限，或者公司很穷很懒不愿做疲劳试验，也可以由材料的强度估算疲劳性能。
如果出现塑性应变，累计损伤一般基于应变-寿命曲线（即E-N曲线），所以需要施加应变载荷。
三、损伤计算到目前为止，疲劳分析基本上是基于经验公式，还没有完全统一的理论。
机械工程测试技术-应变力与扭矩测量
将待定的测力传感器安放在有足够质量的基础上，用一个质量 为m的钢球从确定的高度h自由落下，当钢球冲击传感器时，由 传感器所测得的冲击力信号经放大后输入瞬态波形存储器，或 直接输入信号分析仪，即可得到如图b所示的波形。图中0～t1 为冲击力作用时间，点画线为冲击力波形，实线为实际的输出 波形，t1～t段为自由衰减振荡信号，它和0～t1段中叠加在冲 击力波形上的高频分量反映了传感器的固有特性，对其作进一 步分析处理，可获得测力传感器的动态特性。
a）冲击法测力装置 b）冲击力和传感器
输出波形
第三节 扭矩的测量
一、应变式扭矩传感器的工作原理 应变式扭矩传感器所测得的是在扭矩作用下转轴表面的主应变。 从材料力学得知，该主应变和所受到的扭矩成正比关系。也可 利用弹性体把转矩转换为角位移，再由角位移转换成电信号输 出。
用于测量扭矩的弹性轴
把这种弹性轴联接在驱动源和负载之间，弹性轴就会产生扭转， 所产生的扭转角为
四、其他类型的扭矩传感器
转轴受扭矩作用后，产生扭转变形，两横截面的相对扭转角 与扭矩成正比。利用光电式、感应式等传感器可以测得相对 扭转角，从而测得扭矩。
▲光电式扭矩传感器
光电式扭矩传感器是在转轴上固定两圆盘光栅。在未承受扭 矩时，两光栅的明暗区正好互相遮挡，没有光线透过光栅照 射到光敏元件，也无输出。当转轴受扭矩后，扭转变形将两 光栅相对转过一角度，使部分光线透过光栅照射到光敏元件 上而产生输出、扭矩愈大，扭转角愈大，穿过光栅的光量愈 多，输出愈大，从而可测得扭矩。
静态标定通常在特制的标定台上进行。所施加的标准力的大小 和方向都应十分精确，其力值必须符合计量部门有关量值传递 的规定和要求。通常标准力的量值用砝码或标准测力环来度量。 标定时采用砝码-杠杆加载系统、螺杆-标准测力环加载系统、 标准测力机加载等。
应变片在测量中的布片组桥方法
六、数据记录
桥路图
应变片编号
应变读数（µε）
桥臂系数
拉
弯
扭
拉伸
全桥
1、2、3、4
30
31
30
2（µ+1）
67
65
66
弯曲
半桥
1、3
17
22
22
2
41
48
46
扭转
全桥
5、6、7、8
69
73
70
4
141
142
141
七、分析说明与结论
分析在不同的布片、组桥方案下各观测值之间的关系。
应变片在测量中的布片组桥方法
课程名称:机械工程测试技术 所在学院:车辆与能源学院 所在班级:车辆工程12-1班 小组成员:常浩 孙庆杰 马世辰 指导教师:刘丰 2015年4月
一、摘要
悬臂梁在多种外力的共同作用下产生复合变形时，研究 如何只测量其中某单一应变成分，排除其它应变量的影 响。在已完成实验1-6的基础上，注重学习实际测量中布 片组桥技术的具体应用。将电阻应变电桥的和差特性应 用于实际测量中，可以对受几种形式（拉伸/压缩、弯曲、 扭转等）的力共同作用而产生复合应力/应变的试件，做 到只测量其中某一应力/应变值而排除其它不需要测量的 应力/应变成分干扰。这需要对被测量构件的受力状态做 具体分析，正确地布片与组桥。本实验利用拉压弯扭实 验装置研究如何针对具体受力情况进行测量和分析。通 过布片组桥测得物体在受外载荷作用下的变形。
总之，这次三级项目的实践让我们受益匪浅。
九、组内分工
常浩：实验、项目报告
应变片的应用实验原理图
应变片的应用实验原理图1. 引言应变片是一种常见的应变测量装置，广泛应用于工程领域和科学研究中。
应变片的工作原理是通过观察张力或压力加载下金属薄片的微小形变来测量应变量。
本文将介绍应变片的应用实验原理图。
2. 实验目的通过使用应变片的应用实验原理图，了解应变片的工作原理和实验操作流程，掌握应变片在实际应用中的测量原理。
3. 实验设备和材料•应变片•变化载荷的装置•多功能数据采集仪4. 实验步骤1.将应变片安装在被测材料上。
应变片可通过胶水或焊接等方式固定在被测材料表面。
2.连接应变片与多功能数据采集仪。
确保连接稳固且信号传输正常。
3.启动多功能数据采集仪，并设置采样频率和采样时间。
4.施加变化载荷（例如拉伸或压缩）到被测材料上。
5.实时监测数据采集仪上的读数，记录不同载荷下应变片的应变量数据。
6.停止载荷施加，结束实验。
5. 数据处理1.将数据采集仪上的读数转换为应变量数据。
根据应变片的灵敏度系数和测量电阻进行计算。
2.将应变量数据进行统计和分析，得出各载荷下被测材料的应变变化情况。
3.绘制应变-载荷曲线，并进行数据拟合和趋势分析。
4.计算应变片的灵敏度系数和误差范围。
6. 实验注意事项1.应注意操作的安全性，避免发生意外事故。
2.在实验过程中，应保持被测材料和应变片的稳定性，避免出现外部干扰。
3.实验结束后，应及时关闭设备并进行数据的保存和备份。
7. 结论通过本文介绍的应变片的应用实验原理图，我们了解到应变片的工作原理和实验操作流程。
应变片能够准确测量材料的应变变化情况，具有重要的应用价值。
在实际应用中，我们可以根据应变-载荷曲线来评估材料的力学性能，为工程设计和科学研究提供有力的支持。
飞机飞行载荷实测技术分析
飞机飞行载荷实测技术分析飞机的飞行载荷实测技术是指对飞机进行实际飞行时所承受的各种载荷进行测量和分析的技术。
飞机在飞行过程中会受到各种静力载荷和动力载荷的作用，包括重力、气动力、振动力等，因此飞机的结构设计和使用寿命评估都需要进行载荷实测来获取准确的数据。
以下是对飞机飞行载荷实测技术的分析。
1. 载荷测量传感器：飞机的飞行载荷实测主要通过传感器来获取各种载荷的数据。
常用的载荷测量传感器包括应变片传感器、力传感器、加速度传感器等，这些传感器能够将载荷转换成电信号，并通过数据采集系统进行采集和记录。
2. 载荷实测点的选择：在飞机上布置载荷传感器时需要选择合适的实测点，以确保能够准确测量到各种载荷。
通常会选择飞机的关键部位，如主翼、机身、起落架等进行测量。
还需要考虑测量点与载荷传感器的位置和方向，以便获取准确的载荷数据。
3. 载荷实测过程：载荷实测一般在飞机的试飞或平飞过程中进行。
在实测过程中，需要根据飞机的飞行状态和飞行任务选择相应的载荷测试点，并安装载荷传感器进行测量。
为了保证测量数据的准确性和一致性，需要对载荷传感器进行校准和校验。
4. 载荷数据采集和分析：载荷实测得到的数据需要通过数据采集系统进行采集和记录，并进行后续的分析处理。
数据采集系统可以实时监测和记录飞机的载荷数据，同时可以将数据传输至地面分析系统进行进一步处理。
分析得到的载荷数据可以用于评估飞机的结构强度和疲劳寿命等，为飞机的结构设计和改进提供依据。
5. 载荷实测技术的应用：载荷实测技术在飞机设计和运行中具有广泛的应用价值。
在飞机的结构设计中，通过载荷实测可以获取飞机在不同飞行状态下的载荷数据，从而确定飞机的强度和刚度要求。
在飞机的使用寿命评估中，通过载荷实测可以获取实际使用条件下的载荷数据，用于判断飞机的疲劳寿命和结构可靠性。
飞机飞行载荷实测技术是飞机设计和使用过程中不可缺少的一项技术。
通过准确测量和分析飞机的载荷数据，可以为飞机的结构设计和使用寿命评估提供可靠的依据，进一步提高飞机的安全性和可靠性。
《应变片贴片技术》
3. 电阻应变片测量应变的基本要求：从电阻应变片测量应变的基本原理中可以看出，首先要保证应变片与被测物体共同产生变形，其次，要保证电阻应变片本身的电阻值的稳定，才能得到准确的应变测量结果，这是应变片粘贴的基本原则。
因此应变片本身的质量和粘贴质量的好坏对测量结果影响很大，应变片必须牢固地粘贴在试件的被测测点上，因此对粘贴的技术要求十分严格。
为保证粘贴质量和测量正确，要求如下：1)认真检查、分选电阻应变片，保证应变片的质量；2)测点基底平整、清洁、干燥，使应变片能够牢固地粘贴到试件上，不脱落，不翘曲，不含气泡；3)粘结剂的电绝缘性好、化学性质稳定，工艺性能良好，并且蠕变小，粘贴强度高，温、湿度影响小，确保粘贴质量，并使应变片与试件绝缘，保证电阻应变片电阻值的稳定；4)粘贴的方向和位置必须准确无误，因为试件上不同位置、不同方向的应变是不同的，应变片必须粘贴到要测试的应变测点上，也必须是要测试的应变方向；5)做好防潮工作，使应变片在使用过程中不受潮，以保证应变片电阻值的稳定。
4. 贴片前准备4.1 工具、辅助材料准备1)试件；2)电阻应变片；3)数字万用表；4)粘合剂：502胶；5)丙酮；6)棉球；7)镊子、划针、砂纸、锉刀、刮刀、塑料薄膜、胶带纸、电烙铁、焊锡、焊锡膏等小工具；8)接线柱、短引线；9)电吹风机或红外烘干机。
4.2 技术准备1)测试点的选择测点的选择和布置对能否正确了解结构的受力情况和实现正确的测量影响很大。
测点愈多，愈能了解结构的应力分布状况，然而却增加了测试和数据处理的工作量和贴片误差。
因此，根据应以最少的测点达到足够真实地反映结构受力状态的原则，来选择测点。
为此，一般应考虑：a）预先对结构进行大致的受力分析，预测其变形形式，找出危险断面及危险位置。
根据受力分析和测试要求，结合实践经验最后选定测点。
b）在截面尺寸急剧变化的部位或因孔、槽导致应力集中的部位，应适当多布置一些测点，以便了解这些区域的应力梯度情况。
应变片介绍
应变片介绍一、应变片的选择：应变片是由排列成栅状的高阻金属丝、高阻金属箔或半导体粘贴在绝缘的基片上构成。
上面贴有覆盖片(即保护片),电阻丝两端焊有较粗的铜丝作引线,以便与测量电路连接。
如图1—1所示。
图1-1 应变片应变片种类丰富,在不同的实验条件需选择不同的应变片.下面介绍几种典型的应变片:用于残余应力测量的应变片高延伸率金属线应变片用于复合材料用的应变片高温箔金属应变片低温箔金属应变片带温度传感器的箔金属应变片防水型箔金属应变片测量螺栓轴向拉力的应变片二、电阻应变计型号的编排规则：1、类别 (B:箔式;T:特殊用途;Z:专用(特指卡玛箔))；2、基底材料种类 (B:玻璃纤维增强合成树脂;F:改性酚醛;A:聚酰亚胺;E:酚醛-缩醛;Q:纸浸胶;J:聚氨酯)；3、标准电阻值（单位）；4、敏感栅长度（单位为mm）；5、敏感栅结构形式6、极限工作温度（单位℃）；7、温度自补偿或弹性模量自补偿代号（9:用于钛合金; M23:用于铝合金;11:用于合金钢、马氏体不锈钢和沉淀硬化型不锈钢;16:用于奥氏体不锈钢和铜基材料;23:用于铝合金;27:用于镁合金;)；8、接线方式 (X:标准引线焊接方式;D:点焊点;C:焊端敞开式;U:完全敞开式，焊引线;F:完全敞开式，不焊引线；X**:特殊要求焊圆引线，**表示引线长度；BX**：特殊要求焊扁引线，**表示引线长度；Q**: 焊接漆包线，**表示引线长度；G**:焊接高温引线，**表示引线长度)如BF350--3AA80(23)X6的含义是：该应变片是箔式的，基底材料为改性酚醛，标准电阻值为350，敏感栅结构为AA型且其长度为3mm，应变片的极限工作温度为80℃，用于铝合金的温度自补偿,采用标准引线焊接方式，其引线长度为6mm。
三、应变计的自动补偿及其选用1) 温度补偿及选用应变计安装在具有某一线膨胀系数的试件上，试件可以自由膨胀并不受外力作用，在缓慢升（或降）温的均匀温度场内，由温度变化引起的指示应变称为热输出。
桩基静载荷试验应变测量及应用___概述说明
桩基静载荷试验应变测量及应用概述说明1. 引言1.1 概述本文介绍了桩基静载荷试验中应变测量的方法及其在工程实践中的应用。
桩基静载荷试验是一种重要的地基工程测试方法，对于评估桩基的承载力和变形特性具有关键作用。
而应变测量则是桩体受力响应特征的重要指标之一，通过对桩体内部和表面的应变进行监测和分析，可以得到桩基结构在各个阶段的变形情况，从而评估其安全性和稳定性。
1.2 文章结构本文共分为五个章节。
除了本引言外，第二章将详细介绍桩基静载荷试验的原理及主要内容；第三章将详细探讨常见的应变测量方法，包括传感器类型、布置方式以及数据采集与处理技术等；第四章将通过案例分析展示不同应变测量方法在桩基静载荷试验中的应用效果，并对结果进行深入分析和讨论；最后一章为结论部分，总结了本文的主要研究内容及取得的主要成果，并提出了未来可能的发展方向。
1.3 目的本文的目的是介绍桩基静载荷试验中应变测量的方法与应用，为相关领域的研究者和工程实践者提供有关桩基静载荷试验中应变测量的全面参考。
通过本文的阐述，读者可以了解不同类型的应变测量传感器、布置方式以及数据采集与处理技术，并能够更好地选择适合自己需求的方法进行桩基静载荷试验中的应变测量。
同时，通过案例分析，读者还可以了解到不同方法在实际工程项目中的应用效果和优缺点，从而为工程实践提供可行性和参考依据。
最后，希望本文能够对于桩基静载荷试验中应变测量技术的发展起到一定推动作用，促进该领域研究的进一步深入和完善。
2. 正文桩基静载荷试验是土木工程领域中一种重要的试验方法，通过施加垂直力以模拟实际工程中的力作用情况，来评估桩基的承载性能和稳定性。
在进行桩基静载荷试验时，应变测量是一个关键的环节，它可以提供有关桩身受力情况的重要数据，为后续的分析和设计提供依据。
应变测量主要利用传感器对桩体进行应变监测。
常见的应变测量方法包括电阻应变计、光纤传感器和振弦式传感器等。
电阻应变计是一种常用且经济实惠的监测手段。
请简述应变片的原理及应用
应变片的原理及应用1. 应变片的原理应变片（Strain Gauge）是一种电阻型传感器，主要用于测量物体的应变。
应变片通过被称为应变的物理量来检测应变，应变是指物体在受到力或外力作用下发生的长度变化。
应变片的原理建立在所谓的电阻应变效应上。
电阻应变效应是指当应变片受到应变时，其内部电阻发生变化。
这是因为应变片通常由金属箔片制成，当应变作用在金属表面时，金属的形状会发生改变，从而改变了金属箔片的长度和面积，进而改变了它的电阻。
应变片通常包含一个金属箔片电阻，通过粘贴或焊接到需要测量应变的物体上。
当应变作用在物体上时，应变片内部的电阻发生变化。
这个变化可以通过通过变化的电阻值来测量。
2. 应变片的应用应变片被广泛应用于工程和科学领域，用于测量材料的应变和压力、负荷等力学量。
以下是一些常见的应变片应用：2.1 压力传感器应变片被用作压力传感器的核心组件。
应变片可以将物体受到的压力转换成电信号。
通过测量应变片的电阻变化，可以得到物体受到的压力大小。
这种技术在工业领域、汽车工程和航空航天等领域中被广泛应用。
2.2 应力分析应变片可以用于应力分析，即测量物体受到的内部力的大小和分布情况。
通过将应变片粘贴或焊接到需要测量的物体表面上，可以测量物体在受力条件下的应变情况。
结合物体的几何形状，可以计算出物体受力的大小和方向。
2.3 称重传感器应变片被广泛应用于称重传感器领域。
通过将应变片安装在称重装置上，可以测量出物体的重量。
当物体放在称重装置上时，应变片受到物体重力的作用，从而发生应变。
通过测量应变片的电阻变化，可以得到物体的重量值。
2.4 疲劳测试应变片在材料和结构疲劳测试中也发挥着重要的作用。
通过测量应变片在材料或结构受到循环载荷作用下的变化，可以分析材料或结构的疲劳性能。
2.5 雷达、声纳应变片可用于雷达和声纳系统中，用于测量天线或声纳振动的应变变化。
通过测量应变片的电阻变化，可以得到天线或声纳振动的变化情况，从而实现对目标的检测和追踪。
应变片测量原理课件
用于显示测量结果，通常具有放大、线性化、补偿等功能。
结构健康监测
用于监测桥梁、建筑、飞机等结构的应变和应力状态，评估其安全性和可靠性。
机械量测量
用于测量位移、速度、加速度等机械量，广泛应用于工业自动化和测试领域。
压力和温度测量
应变片可以用于测量气体、液体和固体的压力和温度，广泛应用于化工、能源、环境等领域。
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1
2
3
Improved aids and is one’s life expectancy.
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机械工程测试技术基础第9章应变、力与扭矩测量
拉（压）应变：
机械应变
i
指示应变
uy
1 4
u0
S
g
特点： 1、不能消除弯矩的影响
2、能补偿温度的影响
2、 试件受力状态图
电桥接法：
都受力，互为补偿
拉（压）应变：
i
1
电桥输出电压：
uy
1 4
u0
S
g
1
特点： 1、不能消除弯矩的影响 2、能补偿温度的影响
3、输出电压提高到（1+ ）
3、试件受力状态图
传感器的原边绕组（励磁绕组）和副边绕 组（测量绕组）互相垂直地安装在导磁体中， 原边绕组通过交流电。当不受力时，原边绕组 的磁力线呈对称分布，且不与副边绕组相交链， 此时副边绕组不产生感应电势（图8—7.b）。
当受力时，材料的导磁率发生变化，使磁力线 分布发生变化，磁力线与副边绕组相交链，在副 边绕组中感应电势，电势的大小正比于外力的大 小，测得该感应电势便知与之成比例的外力。
(4)
u0sg
i / 4
例8-2：如图3所示，悬臂梁弹性模 量 E 20 1010 Pa , 贴 片 处 的 抗 弯 截 面 系 数 W 2 106 m3 ，应变片 R1 R2，现用仪器
测得P力作用的指示应变为2000 ，求P力
的大小。
图3
（三）弯曲、拉（压）联合作用时的测量
测拉（压）
两个绕有线圈的铁心A和B相 互垂直放置，其开口端距被测轴表 面1~2mm间隙。A线圈通以交流电， 形成通过转轴的交变磁场。
转轴不受扭，磁力线与B线圈不交链；转 轴受扭矩作用后，应力的变化使部分磁力线 与B线圈交链，并在其中产生感应电势，该 感应电势与扭矩成正比关系。 特 点：
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u
1 4
KE (1
2)
1 4
KE[
y
w
( y
w )]
1 4
KE(2 w )
实际应变 仪器读数
2
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（ 2）消弯测压：
另设补偿块，贴温度补偿片R3、R4， 采用半桥联结
R1
R2
A
B
C
R3
R4
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u E ( R1 R2 R3 R4 )
由材料力学知识可知，如果已知原始单元体上的应力 σx、σy、τxy，利用下式可以求出主应力、主方向及最大 剪应力
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1, 2
x
y
2
(
x
2
y
)2
xy
tg 20
2 xy x y
xy
1
2
2
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1.主方向已知时的主应力测定
在平面应力问题中，主方向已知时，平面应力状态的 虎克定律可简化为：
在工程实际中，常常用这种方法测圆轴所受的扭矩，
即：
Mn
Wn max
Wn
E a 1
而（实心圆轴）
Wn
其中， d—圆轴直径。
1 d 3
16
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如图所示为一偏心受压立柱。
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由力学分析可知，在弹性范围内，它相当于轴向压缩和纯
P
P
R1
R1 A
R2
B C
R2
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工作片R1的电阻变化包括由拉力P造成的，因温度 效应而致的两部分，即：
R1 R1
(
R1 R1
)P
(
R1 R1
)T
补偿片R2的阻值将仅因温度效应而致，即：
R2 R2
(
R2 R2
)T
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接成半桥（R3，R4为仪器上的固定电阻），则电桥的输 出电压将为：
4 R1 R2
R3 R4
E ( R1 R2 R3 R4 )
4
2R
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ΔR1=ΔR1w+ΔR1y+ΔR1t ΔR2=ΔR2w+ΔR2y+ΔR2t
ΔR3=ΔR3t
ΔR4=ΔR4t
ΔR1w=－ΔR2w ΔR1y=ΔR2y=ΔRy ΔR1t=ΔR2t=ΔR3t=ΔR4t=ΔRt
R1 R1
KP
(
R1 R1
)T
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R2 R2
K
( P
)
(
R2 R2
)T
u E ( R1 R2 ) 4 R1 R2
E 4
[KP
( R1 R1
)T
K (P )
( R2 R2
)T
]
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u
E 4
(KP
K P )
1 4
KE P
(1
)
实际应变 仪器读数
应变。
有时设置不受力的补偿试件不方便，方案二中补偿片也 感受机械应变：
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（2）方案二（如图所示）
P R1
P R2
R1 A B C
R2
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将补偿片也贴到构件上，紧靠工作片R1并与其垂直， 电桥接法与上同： R1—工作片， R2—补偿片（感受机械应变）。
2(1 E
)
x
y
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式中，E—材料的弹性模量； μ—材料的泊松比； G—剪切弹性模量
σx、σy、τxy—构件上任意点原始单元体的应力值； εx、εy、γxy—构件上任意点原始单元体的应变值。
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几个关于平面应力的概念： 主平面:两个剪应力为零的特殊截面。 主应力:作用在主平面上的最大或最小正应力称为主应力。 主方向:主应力的方向称为主方向。 主单元体：只有主应力作用的单元体。
1
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1（1） 方案一：单设补偿片，
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R2 P
R1
R1 A B C
R2
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R1—工作片，R接半桥。
u
1 4
KE M 1
实际应变 仪器读数
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（2）方案二：补偿片参与工作（如图所示）
a ' 扭45 W 45 T 4
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u
1 4
KE( a
c
' c
a
')
1 4
KE
4W
仪器读数
弯45
4
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在平面应力状态下，应力与应变之间的关系即平面应 力状态虎克定律为：
x
1 E
( x
y)
y
1 E
( y
x )
xy
1 G
xy
u
E 4
( R1 R1
R2 R2
)
E 4
[( R1 R1
)P
( R1 R1
)T
( R2 R2
)T
]
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如果工作片和补偿片取自同一批，补偿试件与被测试件 材料相同，且处于相同的温度场中，则：
温度效u应影响E4排除(了R，R1通1 过)P电阻应14变仪K，E仅测P得拉（压）
（2）方案二：补偿片参与工作（如图所示）
R1、R3
P
R1 R3
R2、R4 R1 R2 R3 R4
R2 R4 A B
C D
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R1、R3感受拉应变，ε1=ε3=ε R2、R4感受压应变，ε2=ε4=－ε
u
1 4
KE(1
2
3
4)
1 4
EK (4
)
实际应变 仪器读数 4
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为了单独测取由于扭转而引起的应变或由于弯曲而 引起的应变，需要对Ra′、Rc′、Ra、Rc等应变片在弯扭 组合作用下所感受的应变情况做一分析。
在E、F两点取出单元体（均由前向后看）并将其分解：
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E点单元体可分解为E1和E2，E1只有由于扭矩产生的剪 应力τ，是纯剪切应力状态，在±45°截面上，作用有 ±σ扭45°，其相应的应变为±ε扭45°。E2只有弯曲产生 的正应力σ弯，是单向应力状态，在±45°截面上则作 用有同符号的正应力σ弯45°，其数值为弯曲正应力的一 半（即1/2σ弯），设相应的应变为ε弯45°，（在±45° 截面上还有剪应力，因它不影响测量，故图上忽略）， 因此，
1 [(1 )( x
E
2
y)
(1 )( x
2
y ) cos2
(1 ) xy sin 2]
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上面介绍了在一点处测量三个选定方向的线应变，该 点的应力状态便完全确定了。在一点处沿几个不同方向 贴几个电阻应变片，叫做“应变花”。最常用的有45° 角应变花及60°角应变花。
如果已测得某点处的三个方向的线应变εθ，εα，εφ，便 可得到类似上式的三个方程式：
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1 [(1 )( x
E
2
y)
(1 )( x
2
y ) cos2
(1 ) xy sin 2 ]
1 [(1 )( x
E
2
y)
(1 )( x
2
y ) cos2
(1 ) xy sin 2]
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u
E
(
R1w
R1y
R2w
R2 y
)
E
(
2Ry
)
4
2R
4 2R
u
1 4
KE(
y
)
实际应变 仪器读数
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②采用全桥接法： R1、R2接相对桥臂
B R3、R4接相邻桥臂
A R1 R4
R3 C R2
D
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u
KE 4
(1
2)
KE 4
） 弯45
（扭45 弯45 ) （ 扭45 弯45）]
1 4
KE（4 ） 扭45
仪器读数
弯45
4
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2.测弯消扭：（全桥联结）
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a 扭45 W 45 T 1 c ' 扭45 W45 T 2 c 扭45 W 45 T 3
σW
A1
=
σ1
A
B2 +
σy
B1
=
σW
σ2
B
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在A点处，应变片R1所测应变为：
1 y w
在B点处，应变片R2所测应变为：
据此，我们可以采取不2同的接桥方y 式来单w测压缩或单测
弯曲。
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（1）消压测弯：采用半桥连接。
R1 A B C