电测法原理(10)
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硬化现象？ 5. u的确定原则？塑性材料与脆性材料？ 6. 儒变与松弛的概念是什么？试举一工程实例。
7.测定材料延伸率时，国家标准规定可采用 L/d=10及L/d=5两种规格的试件，试问采用的 试件规格不同， 测定值是否相同？为什么？ （试验后回答）
答案：不同 因为在拉伸时颈缩段长度一定。所以，短比例试 件的延伸率大。
8. 某低碳钢，E=200GPa，σS=240MPa，当 σ=300MPa时，轴向线应变ε=3.510-3，此时立 即卸载至σ=0，求试件轴向残余应变εｐ=？
300MPa
3.5103
U
ds 1 (8)
六.温度补偿片
➢ 温度变化，应变片阻值
B
随之改变， ➢测量结果中包括温度引
工作片
补偿片
A
R1 R2
C U
起的虚假应变。
R3
R4
➢为消除温度影响，
D
➢采用补偿片法。
加载后：
B
R1
R2
A
C
工作片应变： ε1=εA+εt 补偿片的应变：ε2=εt
R3
R4
D
✓ 采用半桥接法，由式 εds=ε1-ε2
U
U
R1R2 (R1 R2 )2
( R1 R1
R2 R2
R3 R3
R4 R4
)
( 4)
当R1=R2=R3=R4，且：K值相等时
根据： R K •
R
U
U 4
( R1 R1
R2 R2
R3 R3
R4 R4
)
UK 4
1
2
3
4
应变仪读数为：
ds
4U KU
1 2
3
4
(5)
B
四.全桥接线法
R1
R2
电测法基本原理
——实验应力分析一大分枝
一.电阻片
丝栅
焊点
基本传感元件
基底
引线
由=0.02-0.05的康铜丝或镍洛丝绕栅状， 夹在两层绝缘薄片中(基底)制成。 用镀银铜线与应变片丝栅连接，作为引线。
二.电测法基本原理
✓应变片粘贴在试件表面需测应力的点； ✓该点受力产生应变； ✓应变片也随之变形； ✓产生电阻值变化量ΔR。
定义：桥臂上2个电阻片R1、R2是工作片。
B
工作片
A
R1
工作片
R2
C
R3
R4
D
R3、R4是仪器内部两个 阻值相等的固定电阻。
U
半桥输出公式：
ds 1 2 (7)
五.半桥接线法
2.半桥单片法
定义：桥臂上只有一个片R1是工作片。
B
工作片
A
R1
补偿片
R2
C
R3
R4
D
R2为补偿片
半桥单片输出公式：
受力形式
拉伸 塑性 性能 脆性
压缩 塑性 性能 脆性
扭转 塑性 性能 脆性
应力 状态
变形 强度 断裂 过程 塑性指标 特征
主要 特点
材料力学性能——回答问题
2. 对于无明显屈服的材料，如45钢，如何评价屈 服强度？
3. 应力集中时的特点：塑性、脆性材料？ 4. 材料在卸载与再加载时的力学行为？什么是冷作
C U
R3
R4
D
思考题
1.温度补偿片的作用及对其的要求是 什么？ 2.全桥、半桥双片、半桥单片测量时 是否需要温度补偿片？为什么？
实验预习内容
实验1 拉伸压缩试验 ——学会使用试验机
实验3 弹性模量E及泊松比u测定实验 ——学会电测法的基本操作
实验4 扭转实验
材料力学力学性能总结
塑性材料与脆性材料比较（试验后回答）
应变仪的读数为： εds=εA 消除温度影响！
对温度补偿片的要求：
U
U
R1R2 (R1 R2 )2
( R1 R1
R2 R2
R3 R3
R4 R4
)
( 4)
1.补偿块材料与被测试件材料相同。 2.补偿片与工作片阻值、K值相同。
3.补偿片与被测试件环境相同。
B
4.补偿片不受力。
工作片
补偿片
A
R1 R2
R K
R
（1）
K：应变片的灵敏系数。
三、应变仪电桥原理
B
R1
A
R2
C U
R3
R4
D
U
设A、C间电压U：
I1
U R1
R2
U AB
I1 R1
R1 R1 R2
U源自文库
B
R1
R2
A
I1
C U
I2
R3
R4
D
U AD
R3 R3 R4
U
U
B、D端的输出电压：
U
U AB
U AD
R1 R1 R2
U
R3 R3 R4
U
U U R1R4 R2 R3
(2)
( R1 R2 )( R3 R4 )
当输出电压△U=0时，称为电桥平衡。
U U R1R4 R2R3 0
(R1 R2 )(R3 R4 )
R
1
A 电桥平衡条件：
B
R
I1
2
C
I2
R1R4 R2R3 (3)
R 3
R 4
D
或： R1 R3 R2 R4
A
定义：桥臂上4个片都是工作片。
I1 I2
C U
R3
R4
D
U
要求：桥臂上4个电阻片阻值相同，K值相同。
在测量时, 当试件受力后，设上述应变片感受的应变 分别为ε1、 ε2、 ε3、 ε4，则应变仪输出公式为：
全桥输出公式： ds 1 2 3 4 (6)
五. 半桥接线法
1. 半桥双片法
U U R1R4 R2R3 (R1 R2 )(R3 R4 )
平衡状态，电阻分别改变△R1， △R2， △R3， △R4时
U U ( R1 R1 )( R4 R4 ) ( R2 R2 )( R3 R3 ) ( R1 R1 R2 R2 )( R3 R3 R4 R4 )
电桥输出公式：
7.测定材料延伸率时，国家标准规定可采用 L/d=10及L/d=5两种规格的试件，试问采用的 试件规格不同， 测定值是否相同？为什么？ （试验后回答）
答案：不同 因为在拉伸时颈缩段长度一定。所以，短比例试 件的延伸率大。
8. 某低碳钢，E=200GPa，σS=240MPa，当 σ=300MPa时，轴向线应变ε=3.510-3，此时立 即卸载至σ=0，求试件轴向残余应变εｐ=？
300MPa
3.5103
U
ds 1 (8)
六.温度补偿片
➢ 温度变化，应变片阻值
B
随之改变， ➢测量结果中包括温度引
工作片
补偿片
A
R1 R2
C U
起的虚假应变。
R3
R4
➢为消除温度影响，
D
➢采用补偿片法。
加载后：
B
R1
R2
A
C
工作片应变： ε1=εA+εt 补偿片的应变：ε2=εt
R3
R4
D
✓ 采用半桥接法，由式 εds=ε1-ε2
U
U
R1R2 (R1 R2 )2
( R1 R1
R2 R2
R3 R3
R4 R4
)
( 4)
当R1=R2=R3=R4，且：K值相等时
根据： R K •
R
U
U 4
( R1 R1
R2 R2
R3 R3
R4 R4
)
UK 4
1
2
3
4
应变仪读数为：
ds
4U KU
1 2
3
4
(5)
B
四.全桥接线法
R1
R2
电测法基本原理
——实验应力分析一大分枝
一.电阻片
丝栅
焊点
基本传感元件
基底
引线
由=0.02-0.05的康铜丝或镍洛丝绕栅状， 夹在两层绝缘薄片中(基底)制成。 用镀银铜线与应变片丝栅连接，作为引线。
二.电测法基本原理
✓应变片粘贴在试件表面需测应力的点； ✓该点受力产生应变； ✓应变片也随之变形； ✓产生电阻值变化量ΔR。
定义：桥臂上2个电阻片R1、R2是工作片。
B
工作片
A
R1
工作片
R2
C
R3
R4
D
R3、R4是仪器内部两个 阻值相等的固定电阻。
U
半桥输出公式：
ds 1 2 (7)
五.半桥接线法
2.半桥单片法
定义：桥臂上只有一个片R1是工作片。
B
工作片
A
R1
补偿片
R2
C
R3
R4
D
R2为补偿片
半桥单片输出公式：
受力形式
拉伸 塑性 性能 脆性
压缩 塑性 性能 脆性
扭转 塑性 性能 脆性
应力 状态
变形 强度 断裂 过程 塑性指标 特征
主要 特点
材料力学性能——回答问题
2. 对于无明显屈服的材料，如45钢，如何评价屈 服强度？
3. 应力集中时的特点：塑性、脆性材料？ 4. 材料在卸载与再加载时的力学行为？什么是冷作
C U
R3
R4
D
思考题
1.温度补偿片的作用及对其的要求是 什么？ 2.全桥、半桥双片、半桥单片测量时 是否需要温度补偿片？为什么？
实验预习内容
实验1 拉伸压缩试验 ——学会使用试验机
实验3 弹性模量E及泊松比u测定实验 ——学会电测法的基本操作
实验4 扭转实验
材料力学力学性能总结
塑性材料与脆性材料比较（试验后回答）
应变仪的读数为： εds=εA 消除温度影响！
对温度补偿片的要求：
U
U
R1R2 (R1 R2 )2
( R1 R1
R2 R2
R3 R3
R4 R4
)
( 4)
1.补偿块材料与被测试件材料相同。 2.补偿片与工作片阻值、K值相同。
3.补偿片与被测试件环境相同。
B
4.补偿片不受力。
工作片
补偿片
A
R1 R2
R K
R
（1）
K：应变片的灵敏系数。
三、应变仪电桥原理
B
R1
A
R2
C U
R3
R4
D
U
设A、C间电压U：
I1
U R1
R2
U AB
I1 R1
R1 R1 R2
U源自文库
B
R1
R2
A
I1
C U
I2
R3
R4
D
U AD
R3 R3 R4
U
U
B、D端的输出电压：
U
U AB
U AD
R1 R1 R2
U
R3 R3 R4
U
U U R1R4 R2 R3
(2)
( R1 R2 )( R3 R4 )
当输出电压△U=0时，称为电桥平衡。
U U R1R4 R2R3 0
(R1 R2 )(R3 R4 )
R
1
A 电桥平衡条件：
B
R
I1
2
C
I2
R1R4 R2R3 (3)
R 3
R 4
D
或： R1 R3 R2 R4
A
定义：桥臂上4个片都是工作片。
I1 I2
C U
R3
R4
D
U
要求：桥臂上4个电阻片阻值相同，K值相同。
在测量时, 当试件受力后，设上述应变片感受的应变 分别为ε1、 ε2、 ε3、 ε4，则应变仪输出公式为：
全桥输出公式： ds 1 2 3 4 (6)
五. 半桥接线法
1. 半桥双片法
U U R1R4 R2R3 (R1 R2 )(R3 R4 )
平衡状态，电阻分别改变△R1， △R2， △R3， △R4时
U U ( R1 R1 )( R4 R4 ) ( R2 R2 )( R3 R3 ) ( R1 R1 R2 R2 )( R3 R3 R4 R4 )
电桥输出公式：