测试技术三级项目.

《测试技术》三级项目报告

项目名称：拉压弯扭复合应力载荷的组桥贴片指导教师：张立刚小组成员:

班级：机电1班完成时间：2015年4月27日

测试技术拉压弯扭复合应力载荷的组桥贴片

目录

摘要

刖

言

正文

、实验原理

二、实验仪器

三、实验方案及步骤

四、实验数据记录

五、结论

六、心得感受

摘要

本实验主要是研究多重外力共同作用下，应变片产生复合变形时，通过利用电阻应变电桥的加减特性，用不同的布片组桥方法，达到只测量其中某单一应变成分，排除其它应变量的影响的目的。我们也研究测量了改变影响该应变成分的外力，其它外力不变时，应变值的变化。并对实验结果进行了研究讨论，总结了在该实验中所取得的成果与心得。

关键词：应变片、加减特性、布片组桥方法、多重外力、测量单一

刖言

1.研究目的和范围

本实验主要为了使我们掌握构件在不同的受力状态下，应变测量时的布片与组桥方法；在多种外力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；在前次试验的基础上，注重学习实际测量中布片组桥技术的具体应用。

2.相关领域所做的工作与和研究的概况

我们重点了解了《机械工程测试技术》课本与实验指导书，加深对电桥章节的理解。其中的重要内容有电桥分类、半等臂与全等臂电桥的特点、桥臂系数、电桥的加减特性与工作方式、应变的测量方式等。本实验中我们采用砝码添加外力，通过导线将应变片产生的应变通过电信号传入静态应变仪，示。

并在显示屏上显3.研究报告预期结果

通过对本实验的研究，我们预期实验结果为：当只测量拉伸/压缩应变，排除弯曲和扭转应变的影响时，在选定的布片组桥方法下，所测得应变值大致相等，若改变拉伸/压缩应变对应的外力（如变为原来的2倍），相应的应变值会作出相应的变化（变为原来的2倍），但应变值仍然大致相等。同理只测弯曲应变或只测扭转应变时，改变弯曲应变或扭转应变对应的外力时，所测得应变值变化同上。

一、实验原理

有电阻应变电桥的和差特性可知：电桥相对两臂有增量是，电桥输出反映两 臂相加

的结果；而相邻两臂；有增量时，电桥输出则反映两臂相减的结果。将这 一原理应用于

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 除其他不

需要测量的应力应变成分干扰。这就需要对呗测量构件的受力状态做 具体分析，运用电

桥加减特性，正确的布片与组桥，以达到只测取单一应变成分 之目的。本实验利用拉压

弯扭实验装置如图 （1 — 1）研究如何针对具体受力情况 进行测量嗯哼分析。

图1-1

1.只测拉伸压缩应变排除弯曲和扭转应变的影响

在扭矩M n 作用下，平行于和垂直于构件轴线方向上的正应力均为零，所以

应变片R 1、R 2、R3和R 4感受到的扭转应变均为零；在三种在和共同作用下图

（1— 1），R 1和R3感受到的拉伸应变为 知，弯曲应变为± % ； R 2和R 4感受到的

拉伸应变为-"P ，弯曲应变在扭矩M n 的作用下，平行于和垂直于构件轴线方向 上的正应力均

为零，所以应变片 R1、R 2、R3和R4感受到的扭转应变均为零;

三种载荷共同作用下图（1—1），R 1和R 3感受到的拉伸应变为 知，弯曲应变为

士 ^w ； R 2和R 4感受到的拉伸应变为-4知，R 2和R 4感受到的拉伸应变为 屯 其中J 在弯曲

变形的构件中性层出发生，中性层上部与下部的

正文

J 在R 2和R 4内

丁

「

部抵消，因此％=0。从应变仪得到的应变读数为:

名=(E p + 気)一(一As P + £w) + (S p — S w )—(—卩呂 p + E w ) = 2(1 +門名p

三、实验方案及步骤

1. 只测拉伸压缩应变排除弯曲和扭转应变的影响

在图1-1中选取平行于和垂直于构件轴线方向布置的应变片，按全桥接线图 中

(C-1)

Z

£p = ------

真实应变为 21 +

2、只测弯曲应变排除拉伸 压缩和扭转载荷的影响 扭矩的作用与前一步试验情况相同， 其扭转变形在这里同样为零；在三种载

(C-2)

荷共同作用下图（4-1 ），R 1和R 3感受到的拉伸应变为± j ，拉伸应变为时。从 应变仪测

到的应变读数为：

£ =（ S w + W p ） — （一5 中 E p ）

=2%

(C-3)

z

真实应变为 2

(C-4) 3、只测扭转应变排除拉伸 压缩和弯曲载荷的影响

在三种载荷共同作用下图（5-1 ），R 5、R 6、R 7和R 8感受到的扭转应变为

±和，拉伸应变为知，弯曲应变为± %。从应变仪得到的应变读数为: 名=(常 +知一丸)-(-% +E p -E w)+(E n +E p + E w)-(-E n +&p +E w )

(C-5)

其真实应变为

二、实验仪器

静态应变仪 拉压弯

扭实验装置

联接导线条

砝码（5kg ）

1台 1台 8条 6个 (C-6)

R a、R b、R c和R d的顺序组组桥接线。在组桥时要注意相邻两臂应变片感受到的应变符号应当相反，使相邻两臂由相减为相加，这样才能使电桥有输出。将应变仪调零后，先堆实验装置施加要测量的拉伸压缩载荷，几下此时应变值。然后将非测量的弯曲和扭转载荷顺序加载和卸载，注意观察应变值的变化。加载时每种载荷为10N再按任意顺序重复上述过程3次，将其实验结果与单独加上拉伸/压缩载荷及单独加上另外两种载荷进行比较。

2.只测弯曲应变排除拉伸/压缩和扭转载荷的影响

在图示1-1实验装置中选取平行于构件轴线方向布置的应变片，按半桥中

R a、R b的顺序组桥接线。将应变仪调零后，先对实验装置施加要测量的弯曲载荷，记下此时应变值。然后将非测量的拉伸/压缩和扭转载荷顺序加载和卸载，注意观察应变值的变化。在按任意顺序重复上述过程3次，将其实验结果与单独加上弯曲载荷及单独加上另外两种载荷进行比较。

3只测扭转应变排除拉伸/压缩和弯曲载荷的影响

在如图1-1所示实验装置中选取与构建轴线方向成45度方向布置的应变片，按全桥的顺序组桥接线。将应变仪调零后，先对实验装置施加要测量的扭转载荷，记下此时应变值。然后将非测量的拉伸/压缩和弯曲载荷顺序加载和卸载，注意观察应变值得变化。在按任意顺序重复上述过程3次，将其实验结果与单独加上扭转载荷及单独加上另外两种载荷进行比价。