郑州大学实验力学实验报告

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

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目录

实验 1 应变计粘贴实验

实验 2 薄壁圆管拉弯扭组合变形下的内力测定

实验 3 应变计灵敏系数、机械滞后测定

实验 4 应变计横向效应系数测定

实验 5 动态应变信号采集实验

实验 6 建筑力学模型动态应变测定

实验7 光弹性实验

1

2

实验 1 应变计粘贴实验

实验目的：

初步掌握常温用电阻应变计的粘贴技术

实验设备：

常温用电阻应变计、板状拉伸试件、 502 粘结剂（氰基丙烯酸酯粘结剂）、电烙铁、焊锡、焊锡膏等、细砂纸、丙酮、药棉等打磨清洗器材、防潮用硅胶、万用表、 100 伏兆欧表(测绝缘电阻用)、其它辅助器材：直尺、直角尺、划线笔、塑料胶带（滚压应变计用）、接线端子、剥线钳、镊子、剪刀。

小组名单：

实验日期： 年 月 日 实验原理：

绝大部分金属丝在伸长或缩短时，其电阻值也会增大或减小，这种现象称为电阻应变效应。

设一段长度为L 、初始电阻值为R 的导体，在产生应变L

L

∆=

ε时引起的电阻变化为R ∆，这种规律可用下式表示：

εk R

R

=∆

k 为常数，称为金属丝灵敏系数。

丝绕式应变计结构如图，它由敏感栅、粘结剂、基底、引线及覆盖层等5部分组成。基底材料多为纸基，并以硝化纤维素系粘结剂为制片胶。

原始记录：

1. 选片：确定应变计类型，检查丝栅是否平行，有否霉点、锈点、用万用表测量各应变片电阻值，选择电阻值差在土0．5 欧姆内的10 枚应变片供粘贴用。

2. 测点表面的清洁处理：为使应变计与被测试件贴得牢,对测点表面要进行清洁处理。首先把测点表面用细砂纸沿 45测点表面平整光洁。然后用棉花球蘸丙酮擦洗表面的油污，到棉花球不黑为止。然后用划线笔在贴片位置处划出应变计粘贴座标线。再次进行表面清洗。

3. 贴片：捏住应变片引出线，在应变计的底面涂上薄薄一层胶水，把应变计对准座标线放置在试件上（注意应变计轴线与所划座标线对齐）。面盖一层塑料膜作为隔层，用手指在应变计的长度方向滚压，挤出片下汽泡和多余的胶水，手指保持不动约 1 分钟后再放开，注意按住时不要使应变片移动。

4. 贴片质量检查：轻轻掀开薄膜检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象，否则须重贴。注意

粘结剂不要用得过多或过少，过多则胶层太厚影响应变片性能，过少则粘结不牢不能准确传递应变。

5. 接线：焊接导线前，先用万用电表检查导线有否断路。在应变计引出线一端距端头约2mm 处粘贴接线端子板，并将引出线和导线焊在接线端子上，尽量使焊点饱满、整齐、美观。并对焊接完成的导线进行编号。

6. 通路、绝缘检查：用万用表从导线编号一端检查是否通路。用兆欧表检查各应

变计（一根导线）与试件间的绝缘电阻，应大于 200兆欧为好，如导线不通或绝缘电阻达不到要求，则须进行检查找出原因，直到满足要求为止。 7. 防潮处理：用硅胶覆盖应变计区域，作防潮层，再次检查通路和绝缘。将测量导线用胶带固定在试件上，防止导线或应变计扯断，再次进行通路、绝缘检查，然后将试件收存好。

数据处理：

无数据处理

结果分析：

纸基应变计能够在常温下正常使用。纸基丝绕式应变计使用温度范围是-50-60℃。这种应变计容易受潮，一般都需要采取防潮措施。

3

4

实验 2 薄壁圆管拉弯扭组合变形下的内力测定

实验目的：

测定薄壁圆管在弯扭组合变形作用下，分别有弯矩、轴力、剪力和扭矩所引起的应力

实验设备：

弯扭组合实验装置、静态数字电阻应变仪

小组名单：

实验日期： 年 月 日 实验原理：

1、装置如图所示

2、测量z M 和T 的电路如图所示

0D R 0

D R

A B C

测z M 半桥电路

A

B

C

D

测T 全桥电路

0D R 0B R

45-A R

45A R

45-C R

45C R

5

3、测量值与弯矩和轴力之间的关系

Mx B D d εεεε2001=-=

T C C A A d εεεεεε4454545452=-+-=--

Mz z E t D M επ⋅-=

32

)

1(43

T E d D T επ⋅-=

4

)

(22

原始记录：

1、装置尺寸记录

E=210GPa μ=0.3 K=2.13 D=40mm t=1.8mm s=260mm l=230mm Ɵ=30°

数据处理：

1、弯矩理论值与实际值

理论值：m N M z ⋅=⋅⋅

=837.3923.02

3

200

实际值：M N M z

⋅=⋅⋅-⋅⋅⋅=-304.342

1021132)0364.004.0(102106

339

π

2、轴力理论值与实际值

理论值：N T 205.1732

3

200=⋅

=

实际值：N T 4.1724

101524)0364.004.0(102106

229

=⋅⋅-⋅

⋅⋅=-π 结果分析：

由实验数据得，在误差允许的范围内，弯矩和轴力的测量结果与理论值是基本吻合的。