郑州大学实验力学报告

实验力学实验报告（郑州大学力学实验中心编制）

院系：力学与工程科学学院

专业：安全工程

年级：2012

班级： 1

*名：***

学号：***********

成绩：评阅老师：

目录

实验 1 应变计横向效应系数测定

实验 2 应变计灵敏系数测定和机械滞后

实验 3 薄壁圆管内力测定

实验 4 应变计的粘贴

实验 5 动态应变信号数据采集

实验 6 光弹性实验

实验7

实验8

实验9

实验10

实验11

实验12

………

1

实验 1 应变计横向效应系数测定

实验目的：

用等强度梁测定BX120-5AA、BZ120-5AA应变计横向效应系数H

实验设备：

等强度梁、应变计砝码

小组名单：周备堂朱全力陈恒啸

实验日期：2014年10月29 日

实验原理：

1、应变计的横向效应系数用来表征应变计横向效应的大小，定义为用同一单向应变分别作用于同一应变计的栅宽与栅长方向，前者与后者所得电阻变化率之比（百分数表示）称为应变计的横向效应系数，用H表示，即：

H= ΔR h/R ΔR l/R

ζ表示栅丝单位长度的电阻值，K L与Kt分别表示长度和宽度丝材的应变灵敏度，则经过推导可到：

H=

Bζt K t nLζL K L

2、如图粘贴应变计，则可推出：

εd1=

1

1-μ0H（εL

+HεB）εd2=

1

1-μ0H（εB

+HεL）

εL= 1-μ0H

1-H2（εd1-Hεd2）εB=

1-μ0H

1-H2（εd2-Hεd1）

H=

ε2+μ0ε1

ε1+μ0ε2

(本实验中μ0=0.3，R=120Ω,K=2.00)

原始记录：

纸基应变片分级加载三次实验所得数据如下表：

2

（1）

（3）

数据处理：

三次测量H取平均值后结果如下表：

结果分析：

1、由结果可以看出，横向效应随载荷的变化而变化，但是变化非常小，故可认为横向效应

不变。

2、测量引起的误差可能是由于仪器放置的桌子有人为引起的晃动导致和应变计接口处接

触不良导致的。

3

实验 2 应变计灵敏系数测定和机械滞后

实验目的：

测定应变计灵敏度系数和机械滞后

实验设备：

灵敏系数标定装置、静态应变仪、百分表三点挠度计

小组名单：周备堂朱全力陈恒啸

实验日期：2014年10月29日

实验原理：

1、用合金丝材制作的应变计类似于合金丝的性能，在较大范围内，应变计的电阻相对变化

率ΔR/R与其沿敏感栅轴向所产生的应变εx成正比，即

ΔR

R= Kεx

2、应变计灵敏系数定义

为应变计安装在材料泊

松比为0.285的单向应力

实样表面，并使敏感栅轴

线方向与单向应力方向

平行所测得的结果。如图

1-8为纯弯梁实验装置。

在梁的纯弯段内放置一

个三点挠度计，由梁受弯

后挠度计上的千分表读

数f即可计算梁的真实

轴向应变εx。

εx=

fh

l2+f2+hf≈

fh

l2

3、实验时一般选用精度高、经过严格校准的电阻应变仪进行实验，将梁上的应变计作为工

作应变计，和另一个补偿应变计按半桥接入应变仪，并把仪器灵敏系数置于2.00，经过预调平衡后，加载并读取相应的应变读数εd，应变计的电阻变化率

ΔR

R= 2εd

4、由1、3两式联立可得出灵敏系数

K = ΔR

R/εx =

2εd

εx

5、标定时要是梁产生的实际应变为εx≈1000με。规定一批应变计的抽样率为1％（最少

4

不少于6片），取其平均值作为同一批应变计的灵敏系数。

原始记录：

实验分十级加载，每次100个微应变，对应每次表盘转10小格，加载后再一一卸载，所得数据如下表。

（1）纸基应变片（白，7，8，9）

数据处理：

(1)由式2及加载规律可以求得εx、f、如下表:

5

(3)由上表可得

纸基应变计（7,8,9）7,9两组误差较大，舍去，则

K=1.507

胶基应变计（1,2,3）灵敏系数

K=(1.555+1.550+1.474)/3=1.526 (4)由加载和卸载做出折线图如下：

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结果分析：

1、实验时不能只做加载而不做卸载否则精确度会大大降低。

2、实验结果误差很明显的数据要舍去不应该参与最后计算。

3、由机械滞后图可知，1、2、3号胶基应变计没有明显的机械滞后现象；7、9号纸基

应变计加载和卸载时的应变差别较大，可能是机械滞后。

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实验 3 薄壁圆管内力测定

实验目的：

1、测定薄壁圆管测点变形时的内力素。

2、练习桥路设计与内力计算方法。

实验设备：

应变仪、薄壁圆管（贴好应变片）

小组名单：周备堂朱全力陈恒啸

实验日期：2014年11月5日

实验原理：

1、装置如图：

P=200N

薄壁圆管上各点应变计粘贴

如A点。

2、经过分析可得：

εA0=εN-εMy

εA45=εN’-εMy’+εT+εQy

εA-45=εN’-εMy’-εT-εQy

εB0=εN-εMz

εB45=εN’-εMz’+εT-εQz

εB-45=εN’-εMz’-εT+εQz

εC0=εN+εMy

εC45=εN’+εMy’+εT-εQy

εC-45=εN’+εMy’-εT+εQy

εD0=εN-εMz

εD45=εN’+εMz’+εT+εQz

εD-45=εN’+εMz’-εT-εQz

3、桥路设定：

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