应力测定实验 ppt课件
宏观应力的测定PPT课件
目录
• 宏观应力测定的基本概念 • 宏观应力测定的方法 • 宏观应力测定的实验操作 • 宏观应力测定的误差分析 • 宏观应力测定的注意事项 • 宏观应力测定的未来发展
01 宏观应力测定的基本概念
宏观应力的定义
宏观应力：在材料或结构的某一区域 内，由于外力或内力产生的应力状态。
宏观应力可以通过实验和计算方法进 行测定，以评估材料或结构的力学性 能和稳定性。
宏观应力通常是指材料或结构在整体 尺度上所受到的应力，而不是在微观 尺度上单个原子或分子的相互作用力。
宏观应力测定的目的和意义
01
评估材料或结构的强度和刚度
通过测定宏观应力，可以了解材料或结构在不同受力条件下的强度和刚
实验环境设置
确保实验室环境干净整洁， 避免外界因素对实验结果 产生干扰。
实验人员培训
实验操作人员需要经过专 业培训，熟悉实验原理、 操作流程和注意事项。
实验步骤
样品安装
按照规定的方法将待测样品安 装在夹具上，确保安装牢固、
稳定。
应力加载
通过应力测试机对样品施加应 力，控制加载速度和应力大小 ，观察并记录实验过程中的变 化。
机械工程
在机械工程领域，宏观应力测定 广泛应用于各种机械设备的设计、 制造、使用和维护过程中，如汽 车、航空航天、船舶、石油化工
等。
土木工程
在土木工程领域，宏观应力测定 广泛应用于桥梁、建筑、隧道等 大型工程的结构设计和安全评估
中。
材料科学
在材料科学领域，宏观应力测定 是研究材料力学性能的重要手段 之一，可以用于评估材料的强度、
03
04
实验操作前应了解实验原理和 操作步骤，确保实验过程准确
实验一 薄壁容器内压应力测定实验
实验一 薄壁容器内压应力测定实验一.实验目的1. 测定薄壁容器承受内压作用时，筒体及封头上的应力分布。
2. 比较实测应力与理论计算应力，分析它们产生差异的原因。
3. 了解“应变电测法”测定容器应力的基本原理和掌握实验操作技能。
二.实验原理由中低容器设计的薄壳理论分析可知，薄壁回转容器在承受内压作用时，圆筒壁上任一点将产生两个方向的应力，经向应力σm 和环向应力σθ。
在实际工程中，不少结构由于形状与受力较复杂，进行理论分析时，困难较大；或是对于一些重要结构在进行理论分析的同时，还需对模型或实际结构进行应力测定，以验证理论分析的可靠性和设计的精确性；所以，实验应力分析在压力容器的应力分析和强度设计中有十分重要的作用。
现在实验应力分析方法已有十几种，而应用较广泛的有电测法和光弹法，其中前者在压力容器应力分析中广泛采用。
可用于测量实物与模型的表面应变，具有很高的灵敏度和精度；由于它在测量时输出的是电信号，因此易于实现测量数字化和自动化，并可进行无线电遥测；既可用于静态应力测量，也可用于动态应力测量，而且高温、高压、高速旋转等特殊条件下可进行测量。
电测法是通过测定受压容器在指定部位的应变状态，然后根椐弹性理论的虎克定律可得：⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫-=-=E E E Em mm σμσεσμσεθθθ (1)⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫+-=+-=)(1)(122m m m E E μεεμσμεεμσθθθ (2) 通过“应变电测法”测定容器中某结构部位的应变，然后根椐以上应力和应变的关系，就可确定这些部位的应力。
而应变m ε、θε的测量是通过粘贴在结构上的电阻应变片来实现的；电阻应变片与结构一起发生变形，并把变形转变成电阻的变化，再通过电阻应变仪直接可测得应变值m ε、θε，然后根椐< 2 >式可算出容器上测量位置的应力值，利用电阻应仪和预调平衡箱可同时测出容器上多个部位的应力，从而可以了解容器受压时的应力分布情况。
直梁弯曲正应力测定实验
直梁弯曲正应力测定实验一、实验目的：1． 测定矩形截面直梁在纯弯曲（非纯弯曲）时横截面上正应力的分布，并与理论公式比较，以验证弯曲正应力公式。
2． 进一步熟悉电测方法及电阻应变仪的使用。
二、实验装置及仪器1．、矩形截面梁弯曲实验装置2、电阻应变仪3、钢板尺三、实验概述直梁受纯弯曲时横截面上的正应力公式为或为式中M 为作用在横截面的弯矩，Iz 为梁的横截面对中性轴Z 的惯性矩，y 为中性轴到欲求应力点的距离，此公式在非纯弯曲时于一定条件下也可应用。
本实验采用碳钢制成的矩形截面梁，实验装置如图9所示。
在梁跨度中点沿梁的高度h 分别贴电阻应变片，均匀分布共贴五片，贴片位置如图9所示，用砝码加载，即先加一初载荷，测取点的电阻应变仪读数，然后再依次加载，同样测读每点的读数。
每点相邻两次读数差（相邻的大载荷应变读数减去小载荷的应变读数的平均值）即为相应载荷增量下此点的纵向应变值。
当应力在比例极限内时，应用虎克定律εσ⋅=E ，（εσ∆⋅=∆E ），即可算出各点相应的正应力的实验值。
由前述公式可算出各点正应力的理论值，将这些结果画在一张坐标纸上可得到正应力沿高度的分布规律。
图9 测梁弯曲正应力装置示意图zI y M ⋅=σzI y M ⋅∆=∆σ四、实验步骤1、测量梁的横截面尺寸b、h。
2、按指定的l、a长度架设梁，并仔细调整使之平稳。
3、将各点电阻片导线接在应变仪的预调平衡箱上，按半桥线路连接，然后，开启电源，预热仪器，并将灵敏系数K钮旋旋到所需刻度（或相应的标定数）。
4、按给定的载荷加载实验。
从P0～P n，每次载荷下记录各点的读数。
纯弯曲情况实验2～3次。
5、非纯弯测定时，摘掉一个销子，方法同纯弯曲。
6、整理数据，经教师检查通过后，结束实验，整理仪器用具。
五、预习要求1、阅读本讲义，并复习电测法与电阻变应仪介绍，弄清本次实验目的，准备好有关记录表格。
2、若弯曲梁的l=100cm，a=40cm，b=12mm，h=20mm，材料的[σ]=160MPa，试计算此梁允许最大载荷为多少？六、实验报告要求包括：实验目的，所用设备（型号、编号、最小刻度）装置简图，实验记录与结果，按材力理论计算结果，并列表比较理论值与实验值。
现场直剪剪切试验与岩体原位应力测试(ppt 40页)
3．施加剪切荷载
（1）剪切荷载按预估的最大值分8～12级施加，如发生后一 级荷载的水平变形为前一级的1.5倍以上时，应减荷按4％ ～5％施加。
（2）试验过程中法向应力应始终保持为常数。采用斜推法时 ，应同步降低因施加剪切荷载而产生的法向分量的增量， 保持法向荷载不变。
（a）：1—砂浆顶板；2—垫板；3—传力柱；4—压力表；5—混凝土试体；6—混 凝土后座；7—液压千斤顶；8—传力块；9—滚轴徘；10—接液压泵；11—垂直位
移测表；12—测量标点；13—水平位移测表；14—试体受力简图 （b）：1、2、3、4、14同（a）；5—液压千斤顶；6—混凝土试体；7—传力块； 8—滚轴排；9—垂直位移测表；10—测量标点；11—水平位移测表；12—混凝土后
（2）每个试体分4～5级施加其垂直荷载。每隔5min加一 次，0min、5min分别读一次数。在最后一级法向荷载作用下 ，法向位移应相对稳定后（各测表的连续两次垂直变形读数差 不超过0.0l mm），再施加剪切荷载。
对于软弱夹层，在加到预定的垂直荷载后，低塑性软弱 夹层每隔10min，高塑性软弱夹层每隔15min，读一次垂直变 形。当两次变形读数差小于0.05mm时，即视为已稳定，施加 荷载的容许误差为±2％。
（3）试体的推力部位应留有安装千斤顶的足够空间，平推 法应开挖千斤顶槽。剪切面周围的岩体应大致凿平，浮渣应清 除干净。
（4）平推法的推力方向宜与工程岩体的受力方向一致。斜 推法的推力中心线与剪切面夹角α宜为12°～17°。
（5）对加压过程可能出现破裂或松动的试体，应浇筑钢筋 混凝土保护套或采取其它保护措施，保护套应有足够的强度和 刚度，顶面应平行预定剪切面，底部应在预定剪切面的上部边 缘；水泥砂浆和混凝土应进行养护。
第五章地应力分析 PPT
1900-2350m，倾角56 ゜，倾向南 2350-2444m，倾角18-20 ゜，倾向南偏东45 ゜ 2444-2500m，倾角40 ゜，南偏东25 ゜
2500-2849m，倾角6-8 ゜，南偏东25 ゜
断点位置：1632m、2350m、2444m
N2d:506m N1t:1250m N1s:1812m
E2-3a:3067m E1-2z:4128m
K2d:4360m
506-1854m倾角52-55゜，南倾
1854-2170m倾角50-60゜，南倾 2170-2200m倾角40゜，南偏北 2200-2440m倾角40-50゜，南倾 2440-2470m倾角50-60゜，南倾 2470-2636m倾角50-60゜，南倾
NDS-PERFORM钻井 系统
地应力测定方法
❖ 应用构造地质力学方法研究地应力的相对大 小及大致方位
❖ 应用成像测井确定地应力的方位 ❖ 应用水力压裂资料确定地应力大小 ❖ Kaiser 效应试验测定地应力大小
根据断层特点及走向确定地应力的大小及方向
根据断层特点确定地应力分布规律及地应力方向： 最大水平主地应力方向平行断层延伸方向 上覆地层压力v >最大水平主地应力H> 最小水平主地应力h
W3Ⅲ
W3Ⅲ (TVD:2812.57m)
(TVD:3120.00m)
例
？
0
500
1000 m
T
干 层 可能油层
正断层
剖面位置示意图
T′
6
第六节真实应力应变曲线教学课件
通过建立精细化模型和采用高性能计 算技术，实现对复杂结构和材料的精 确模拟与预测。
在未来工程领域的应用前景
航空航天领域
新材料与新技术的出现为航空航天领域提供了更 轻量化和高性能的结构方案。
新能源领域
在风力发电、核能等领域，真实应力应变曲线的 研究有助于提高设备的稳定性和可靠性。
生物医疗领域
根据真实应力应变曲线的分析和失效原因的确定，可以制定有效的 预防措施，提高结构的可靠性和安全性。
Cห้องสมุดไป่ตู้APTER
实验目的与要求
掌握真实应力应变曲 线的测量原理和方法。
培养实验操作技能和 数据处理能力。
了解材料的力学性能 和变形行为。
实验设备与材料
材料
不同种类和规格的金属材料
设备
万能材料试验机、引伸计、计算机及数据处理软件
总结实验结论。
CHAPTER
新材料与新技术的出现
高强度轻质材料
如碳纤维复合材料、钛合金等， 具有更高的强度和轻量化特性， 能够显著提升构件的承载能力。
智能材料
如形状记忆合金、压电陶瓷等， 具有自适应和传感功能，可用于 监测结构健康状况和实现自适应 控制。
实验方法的改进与创新
新型测试技术
如光学显微镜、X射线衍射等，能够 实现非破坏性和原位测试，提高测试 精度和效率。
使用。
行为和承载能力的信息，有助于保证结
构的安全性和稳定性。
CHAPTER
直接测量方法
01
02
03
拉伸试验
通过拉伸试样直接测量真 实应力应变曲线，需要使 用高精度测力计和拉伸机。
压缩试验
通过压缩试样直接测量真 实应力应变曲线，需要使 用高精度测力计和压缩机。
岩石力学地应力PPT课件
σ0 σ90 2
1 tan 2 2
1
2 αPp KPc
tan 2 σ0 σ90 2 σ45
σ0 σ90
四、现场水压致裂法测量地应力大小
根据多孔弹性介质力学理论，从井壁受力状态出发，通过测出地层破裂压力， 裂隙重张压力，裂隙闭合压力，可求出最大、最小水平主地应力。
水力压裂试验可以比较精确地测定最小水平主地应力。测量最大水平主地应力 的精度受地层孔隙度、渗透率、孔隙连通性影响较大。
岩石力学
Rock Mechanics
地应力
主要内容
第一节 概 述 第二节 地应力的测量方法 第三节 地应力纵横向分布的计算
第一节 概 述
一、天然应力的概念
1.天然应力：人类工程活动之前，天然状态下，岩体内部存在的应 力，称为岩体天然应力或岩体初始应力，有时也称为地应力。
2.重布应力：人类进行工程建设将引起一定范围内岩体初始应力的 改变，工程建设扰动后的岩体应力称为重布应力或二次应力。
F82 N1b
F81
WZ12-1-B5
WZ12-1-6
N1a
F3
WZ12-1-5
F2
最大水平主应 力
FA
F2A
F1
南
块
2305000 20°50′
20°50′ 2305000
2304000
2304000
2303000 20°49′
20°49′ 2303000
2302000
2302000
108°52′ 278000
Principal stresses are
z
usually parallel and normal to the surface.
实验二 换热器壳体应力测定实验
实验二 换热器壳体应力测定实验一、实验目的1．测定在壳程压力作用下换热器壳体上的应力；2．测定在压力和温度载荷联合作用下换热器壳体上的应力3．掌握电阻应变原理和应力测定方法，熟悉电阻应变仪的使用方法；。
二、实验原理应力测定中通常用电阻应变仪来测定各点的应变值，然后根据广义胡克定律换算成相应的应力值。
换热器壳体可认为是处于二向应力状态，因此，在弹性范围内广义胡克定律表示如下：周向应力：)(12z Eνεενσθθ+-= （2-1） 轴向应力：)(12θνεενσ+-=z z E（2-2）式中E 和ν分别为设备材料的弹性模量和泊桑比；θε和 z ε分别为周向应变和轴向应变。
电阻应变仪的基本原理就是将应变片电阻的微小变化，用电桥转换成为电压电流的变化。
在正常操作条件下，换热器壳体中的应力是流体压力载荷（壳程压力s p 、管程压力t p ）、温度载荷及重力与支座反力所引起的。
由于换热器的轴向弯曲刚度大，重力与支座反力在壳体上产生的弯曲应力相对较小，可以忽略。
因温度载荷只引起轴向应力，当压力载荷和温度载荷联合作用时有：p θθσσ= （2-3） t z p z z σσσ+=（2-4）式中 p θσ——压力载荷在换热器壳体中引起的环向应力，MPa ；p z σ——压力载荷在换热器壳体中引起的轴向应力，MPa ； t z σ——温度载荷在换热器壳体中引起的轴向应力，MPa 。
温度载荷或温差大小的计算应以管程和壳程流体进出换热器壳体的温度值为依据。
但在实际试验中，从温度传感器到换热器出入口的过程中有热量损失，所以换热器入口和出口的温度与测得的数据并非一致，换热器入口和出口的温度可估算如下。
如图2-1，'1T 、'2T 分别为换热器管程热水入口和出口温度，1t 、'2t 分别为换热器壳程冷水入口和出口温度，其中入口温度1t 和测量值是一致的。
外为空气（设温度为t 0），总传热系数K 可近似等于水的传热系数，因此有：)()2('110'11111T T c V t T T K S Q pt t t t t -=-+=ρ由此得pt t t t t t t t t pt t t c V K S T K S t K S T c V T ρρ+-+=22111110111'1 （2-5）其中： 11t i t l d S π=，i d ——管内径，i d =0.025m ；1t l ——从传感器到换热器热水入口的长度，1t l =0.3m ； 1t K ——从传感器到换热器热水入口管程总传热系数，14.033.08.011027.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯==w t r e i tt t P R d K μμλα其它符号说明见本实验附录。
第10章岩体原位应力测试ppt课件
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
(2)应用范围 1)本法仅适用于岩体表面应力测量，每次只能确
定一个方向的应力。如果要测定三向应力至少要在 各个独立方向上进行六次测量。
2)此法可在相对破碎岩体中进行测量，但必须有 可能切割出安装扁千斤顶的槽。
2.5 资料整理
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
2)计算与钻孔轴垂直平面内的最大、
最小主应力及其方向
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
前言ห้องสมุดไป่ตู้
岩体应力在有些地区表现很高，在那里进行地下 洞室等岩土工程建设时，常会遇到岩层剥落、弯 曲变形、隆起或其他稳定问题。在这些地区了解 场地的岩体应力大小和方向，对工程设计与施工 是至关重要的。在另一些地区岩体应力虽然不是 很高，但它对重大地下工程的最佳形状、布置方 向、支护系统和最终费用也可能有重大影响。所 以岩体应力已成为岩土工程建设极其重要的基本 资料。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
应力路线法.ppt
图(c)表示土样先在不排水剪切下 发生崎变，然后排水固结， 直到符合KO条件。
应力路线法求沉降：
• 进行应力路线试验时应首先确定土体的应力变化过程，而 这一般是非常困难的。
3、孔隙水压力参数A对有效应力路线和孔隙水压力路线有较大的影响。
应力路径与压缩变形
q
A
0 Ea
q
AB
0
A
b
q AB
BA 0
c
AB
BC
AC K0
D
AD
F
EF
P
ABC
C
K0
D
ABD
P
ABC K0
C
D
ABD
P
在三轴仪中，图(a) 沿Ko线从A到C表示一维受压。 从A到B，在Ko线以上， 产生侧向膨胀。 从A到D，在Ko线以下， 同时包含竖向与侧向的压缩。 在固结压力(各向等压)增长的条件 下,从E到F，表示均匀各向变形。
t2
1 Z1
1 Z2
3 k0Z1 3 k0Z2
t 3…..
单向压缩试验的应力路线 q
O
3
1
P
t
1
3
2
1
k0 2
1
P
1 , 3
k0 1
1 3
2
1
k0 2
1
q
tg q 1 k0
P 1 k0
八-聚合物的拉伸应力应变曲线-PPT
• 2、仪器、设备
实验设备为CMT微机控制电子万能试验机
实验步骤
• 1 按以下顺序开机：试验机——>打印机— —>计算机。每次开机后，最好要预热10分 钟，待系统稳定后，再进行试验工作。
• 2 双击电脑桌面图标
，进入试验软件，
选择好联机的用户名和密码
选择对应的传感器（本实验为1号传感器）
后击
。
• 3 准备好楔形拉伸夹具。若夹具已安装到试 验机上，则对夹具进行检查,并根据试样的 长度及夹具的间距设置好限位装置。
上夹具钳口之间，并使试样位于钳口的中央，松开上搬把，
将试样上端夹紧。在夹好试样一端后，力值清零（点击力
窗口的
按钮）再夹另一端。
• 6 将大变形的上下夹头夹在试样的中部，并保证上下夹头 之间的顶杆接触，以保证试样原始标距的正确。本实验顶 杆的间距设置为50mm。
• 7 点击
，开始自动试验。试验自动结束后，软件
t1－拉伸强度； －t1 拉伸时的应变； t－2 拉伸断裂应力； t－2 断裂时的应
变； t 3－拉伸屈服应力； t －3 屈服时
的应变； t 4－偏置屈服应力； t 4－偏 置屈服时的应变X％； A－脆性材料；B－具有屈服点的 韧性材料；C－无屈服点的韧性材 料
图3-1 拉伸应力-应变曲线
按 式t (1-1)计算：
• 4、计算结果以算术平均值表示， t 取三位有效数值， t 取二位有 效数值，S取二位有效数值。
③ III型试样形状及尺寸分别见图2-3和表1-3。
图2-3 III型试样 表1-3 III型试样尺寸(mm)
④ IV型试样形状及以下分别见图2-4和表1-4。
图2-4 IV型试样 表1-4 IV型试样尺寸(mm)
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若被测部位在弹性范围内工作，对测得的应变值，可以采用虎克定律换算 得到对应的应力值。
应力测定实验
2．实验内容 主要对各种典型薄壁容器筒体、顶盖及接管或筒体的连接不连续处
的应力分布进行测试。试件可以为一些自制的薄壁容器模型，也可采 用工业产品的一些小型薄壁容器，使测试对象形式多样并具有工程实 际意义。
长导线的影响及修正
1、应变片灵敏系数的修正
(1 RL )
R 2、公共地线接桥法
应力测定实验
多点测量问题
预调平衡箱
应力测定实验
（三）电阻应变仪
测量电路 放大器 显示记录仪器
应力测定实验
静态电阻应变仪 动态电阻应变仪 静动态电阻应变仪
应力测定实验
三、内压薄壁容器应力测定实验
（一）实验过程及注意事项
应力测定实验
四、压力容器应力测量工程实例
应力测定实验
实验报告
应力测定实验
应力测定实验
应力测定实验
应力测定实验
实验指导书
实验一 内压薄壁容器应力测定实验
一、目的要求 1．掌握电测应力的基本原理和方法，学习和提高电测法的基本 操作技能。 2．测定不同型式顶盖及筒体上的应力分布和结构不连续处边缘 应力的影响。 3．验证顶盖、筒体及边缘处应力的理论计算公式。 4．学会测量数据的处理和测量值的误差分析。
1、贴 片
贴片主要工具 ① 砂纸（粗、细）、锉刀、砂轮等 ② 丙酮或酒精、棉纱 ③ 钢尺、划针 ④ 粘结剂、镊子、剪刀、绝缘胶带等 ⑤ 红外线灯或热吹风机 ⑥ 电烙铁、锡焊丝、松香
应力测定实验
贴片步骤
① 选片 ② 测量应变片电阻值 ③ 试件测试部位的表面处理 ④ 划线 ⑤ 贴片 ⑥ 贴片后的检查
● 外观检查 ● 绝缘电阻检查 ● 工作片和补偿片的电阻测量 ● 应变片的防护
四、实验操作步骤
1．根据选择的测点和布片方案进行表面打磨、划线定位、表面脱脂 处理、粘贴应变片、固化及防护等工作。
2．用相同长度和相同型号的导线，一端和工作片连接，另一端和预 调平衡箱连接。每根导线都需进行编号，并记下相对应的测点编号， 以免发生错误。
3．按应变仪、预调平衡箱的操作规程对各测点进行预调平衡。 4．打开排气阀，开动试压泵，将容器内的气体排除，然后关闭排气 阀，对实验容器进行加载。
内压薄壁容器应力测定实验
应力测定实验
一、压力容器应力测量的目的和方法
1、光弹性法
——光学应力测量方法
2、电测法
——电阻应变法
应力测定实验
二、电阻应变法测量应力的基本原理
（一）电阻应变片
应力测定实验
dR k dL RL dR — —应变片阻值的相对化变 R k — —应变片的灵敏系数
非电量测量
应力测定实验
2、导线的连接 与固定
应力测定实验
应力测定实验
3、应变测量
1
2 3 4
7
6
5
图1-1 薄壁容器应力测试装置
1—排气阀；2—压力表；3—薄壁容器 4—压力表；5—试压泵；6—进水阀；7—放水阀
应力测定实验
2
筒体
锥形端盖
半球形端盖
可拆平盖板
焊接平盖板 图1-2 试件模型示意图，
椭圆形端盖
可拆平盖板
焊接平盖板
椭圆形端盖
图1-2 试件模型示意图，
2．主要仪器： （1）YJD—1型静动态电阻应变仪或YJD—17型静动态电阻应变仪 （2）P20R预调平衡箱 （3）惠斯登电桥等
应力测定实验
三、实验原理和实验内容
1．实验原理 本实验是用电阻应变片测定零部件或结构指定部位的表面应变，再根据应
力应变关系式，确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。
二、实验装置及主要仪器 1．实验装置：如图1-1所示。 图1-2为试件模型示意图，学生可选择其中一种或两种试件进行测 定。
应力测定实验
1
2
3
4
7
6
5
图1-1 薄壁容器应力测试装置
1—排气阀；2—压力表；3—薄壁容器 4—压力表；5—试压泵；6—进水阀；7—放水阀
应力测定实验
筒体
锥形端盖
半球形端盖
E 1 2
(
)
（2）测量误差计算
e 100 %
— 应力测量值 — 应力理论计算值
应力测定实验
5、实验报告要求
① 容器测点位置分布图 ② 各种载荷下的实测应变读数 ③ 各测点应力值计算 ④ 各测点应力理论计算值 ⑤ 在容器外形图上画出应力分布曲线 ⑥ 测量误差计算 ⑦ 分析测量误差产生的原因
（i=1、2、3）
x 、 y 、 xy
应力测定实验
应变花
应力测定实验
（二）测量电路
作用
1、将应变片的电阻变化转换 成电压（或电流）变化。
2、将温度补偿片接入测量电 路，消除温度变化的影响。
应力测定实验
测量电路
dB uD u 4(dR11R dR22RdR33RdR44R )
应力测定实验
应力测定实验
应力测定实验
5．对容器进行几次加载、卸载循环。消除应变片初受载后的永久变形，使 滞后误差趋于稳定。每次卸载后需进行预调平衡，然后按加载步骤加载，记 下应变读数。当应变读数和滞后量趋于恒定时，才可进行正式测量。
6．系统最后一次卸载后先检查一下平衡情况，然后加载进行正式测量， 记录每种载荷下，各测点的应变读数。 7．测量结束后，系统卸载，并关闭电动机及其它测量仪器。
实验时，将电阻应变片（简称应变片）固定在被测构件上，当构件变形时
，应变片的电阻值发生相应的变化。通过电阻应变仪，可以将应变片中的阻值
变化测量出来并以正比于应变值的模拟电信号输出，最后就可以用记录仪记录 。电阻应变法测量可以用式（1-1）表示：
1 dR
kR
（1-1）
式中 ε——应变仪测得的应变值； dR/R——应变片阻值随构件变形而发生的相对变化； k——比例系数（灵敏系数）。
dL 1 dR
L kR
电量测量
应力测定实验
应力测定实验
单向应力状态 单轴应变片
σ= Eε
应力测定实验
双向应力状态
1、主应力方向已知
1
E 1
2
( 1
2)
2
E 1
2
( 2
2)
应力测定实验
双向应力状态
2、主应力向未知
ixc2 o i sys2 iin xs y iic no i s
应力测定实验
应变测量步骤
① 测点选择和布片方案的确定 ② 工作片、补偿片和预调平衡箱、电阻 应变仪的连接。 ③ 容器内气体的排除 ④ 预加载和卸载 ⑤ 预调平衡、应变测量。 ⑥ 系统卸载，关闭电机和测量仪器。
应力测定实验
应力测定实验
应力测定实验
4、实验数据处理
（1）应力计算
E 1 2
(
)