测试技术实验指导书(实验三悬臂梁应变综合实验)
悬臂梁电阻应变综合测量实验总结与体会
悬臂梁电阻应变综合测量实验总结与体会一、实验目的二、实验原理三、实验步骤四、实验结果与分析五、误差分析六、实验体会一、实验目的本次悬臂梁电阻应变综合测量实验的主要目的是通过对悬臂梁在受力情况下电阻值和应变值的测量，来掌握电阻应变片的基本原理和测量方法，并学习如何进行数据处理和误差分析，提高实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理1. 悬臂梁受力分析在本次实验中，我们使用了一根长度为L，截面积为A，杨氏模量为E 的金属杆作为悬臂梁。
当该杆受到外力F时，由于其自身刚度限制，会发生形变。
此时，在距离支点x处处取一个微小长度dx，在这个微小长度内，由于形变而产生的微小位移dy可以表示为：dy = (F * x / EI) * dx^2其中EI是弯曲刚度系数。
2. 应变计原理应变计是一种利用金属电阻率随应变而发生改变来进行应变测量的传感器。
在本次实验中，我们使用的是电阻应变片。
当应变计受到外力而发生形变时，其内部的电阻值也会随之发生变化。
根据欧姆定律，电阻值和电流、电压之间的关系为：R = V / I由此可以得到应变计输出的电压与其内部电阻值之间的关系：V = R * I在本次实验中，我们使用了一个称为“维氏桥”的电路来测量应变计输出的电压，并通过计算来得到应变值。
三、实验步骤1. 实验器材准备：悬臂梁、应变计、维氏桥等。
2. 实验前准备：将悬臂梁固定在实验台上，并将应变计粘贴在悬臂梁上。
3. 测量初始长度：使用游标卡尺等工具测量悬臂梁初始长度L0。
4. 测量外力：使用天平等工具测量施加在悬臂梁上的外力F。
5. 测量电阻值：通过连接维氏桥和应变计，测量应变计输出的电压，并根据维氏桥的原理得出应变计内部电阻值R。
6. 测量应变值：根据应变计输出的电压和内部电阻值，计算出应变值。
7. 测量位移：通过连接位移传感器等工具，测量悬臂梁在受力情况下的微小位移。
8. 数据处理：根据测量结果，计算出悬臂梁的弯曲刚度系数EI，并绘制出应变与位移、应变与电阻值之间的关系图。
悬臂梁在动态力作用下梁身应变测试三级项目
测试技术三级项目悬臂梁在动态力作用下梁身应变测试学院：车辆与能源学院班级：车辆13-01班姓名：王浩孙要强李艳阁指导教师：刘丰日期：2016-07-05摘要通过机械工程测试技术基本实验的学习实践，掌握了机械工程测试技术的基本试验方法。
本实验是对基本测试方法的一次综合训练过程，通过对具体所要测试机械装备的工作状态进行分析、了解要测试的对象，最终确定测试实验方案以及选择要采用的仪器。
通过此过程了解静态、动态信号的采集及数据分析处理过程，熟悉从传感器到计算机之间各仪器的连接、测试软件的使用和机械信号测试方法。
具体到我们的实验内容为：悬臂梁在动态力作用下梁身应变测试。
关键字：动态力悬臂梁应变测试测试方法前言本次实验的实验目的：掌握构件在不同的动态力状态下，应变测量的方法。
此次实验采用电阻应变测量方法测量应变。
电阻应变测量方法是用电阻应变片测定构件表面的应变再根据应变--应力关系确定构件表面应力状态。
工程中常用此方法来测量模型或实物表面不同点的应力它具有较高的灵敏度和精度。
由于输出的是电信号易于实现测量数字化和自动化并可进行遥测。
电阻应变测量可以在高温、高压、高速旋转、强磁场、液下等特殊条件下进行此外还可以对动态应力进行测量。
由于电阻应变片具有体积小、质量轻、价格便宜等优点且电阻应变测试方法具有实时性、现场性因此它已成为实验应力分析中应用最广的一种方法。
它的主要缺点就是一个电阻应变片只能测量构件表面一个点在某一个方向的应变不能进行全域性的测量。
应变片是一种能把被测试件的应变量转换成电阻变化量的敏感元件，它一般由基底、敏感栅、覆盖层和引线四部分组成。
把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上，即成为一片应变片。
现在使用的称重传感器、力传感器，绝大部分都是电阻应变式传感器。
随着传感器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用，对传感器技术的要求也越来越高。
一、实验内容实验需要对悬臂梁的应变进行测量，所谓的悬臂梁，即一端固定，另一端可以动的弹性元件。
等强度悬臂梁应变参数测定
等强度悬臂梁应变参数测定等强度悬臂梁是指材料性质相同的不同形状的悬臂梁，在受到相同载荷作用下，其内部的应力分布相同。
该构件的应变参数测定是为了确定其内部的应力状态，从而进一步分析结构的安全性能。
本文介绍等强度悬臂梁应变参数测定的方案和步骤。
一、实验原理等强度悬臂梁应变参数测定采用电阻应变计技术，该技术是通过将电阻应变计粘贴在试件表面，利用应变对电阻值的影响来测量试件表面的应变值。
电阻应变计输出的电信号经过放大、滤波、放大等处理后，可以转换为应变值。
二、实验设备1、等强度悬臂梁试件。
2、电阻应变计、导线、接线盒、数据采集器等实验设备。
3、剪应变仪用于提取试件应变计的标定参考值。
4、计算机和数据处理软件用于数据采集和分析。
三、实验步骤1、试件准备a、选取长度满足悬臂梁学理论的尺寸，并确保试件材料性质相同。
b、试件表面进行粗糙度处理，以加强应变计的黏贴效果。
c、将电阻应变计粘贴在试件表面，然后按照厂家提供的说明书将应变计连接到数据采集仪器上。
2、标定应变计a、使用剪应变仪沿着悬臂梁的不同位置进行剪应变测量，以确定应变计的标定值。
3、加载试件a、安装荷载装置并调整荷载值，可通过观察数据采集软件中实时显示的应变数据和轴向变形等数据，检查试件是否出现应力分布不均、剪切振动等复杂情况。
b、根据需要，调整荷载值，当达到最大荷载时，记录其伴随的应变和变形等参数。
4、数据采集和分析a、将数据采集仪器中记录的数值转存到计算机上。
b、对数据进行去噪、滤波、放大等处理。
c、按照悬臂梁学理论，利用测量得到的应变等参数计算出应力和变形等参数。
d、通过对比试验结果，检查等强度悬臂梁的应力分布是否均匀，从而确认结构安全性。
四、实验注意事项1、确保温度和湿度稳定，避免影响应变计的工作效果。
3、应变计的标定值要准确，避免测量误差对试验结果的影响。
4、严格控制荷载速度和大小，避免试验过程中试件的破坏。
5、应及时对试件进行维护和保养，以确保其长期的使用寿命和测试精度。
悬臂梁冲击试验作业指导书
悬臂梁冲击试验作业指导书-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII1.0目的规范各种塑料悬臂梁冲击试验方法2.0范围：适用于检测室所有检测员3.0职责：品保员负责检测样品的抽取与送检。
注塑员负责对样品的注塑成型。
检测员负责样品的测试，并严格按照操作指导书操作。
4.0检验规程:4.1试样状态调节：温度 23±2℃，湿度为50±10%，试验前试样应在生化箱中进行温湿平衡处理，具体处理时间见《塑料状态调节作业指导书》。
温湿平衡处理完成后在与状态调节相同的环境下测试。
样条在生化箱中应平放避免堆积。
4.2试样检查：试样应无翘曲，相对表面应互相平行，相邻表面应相互垂直，所有表面和棱应无划痕、麻点、凹陷和飞边。
试样可用直尺、平板、目测检查是否符合要求，经检查发现试样不合要求时，应舍弃。
4.3 试样数量：一组应测试10个试样，当变异系数小于5％时，测试5个试样。
4.4 缺口加工：试样缺口在缺口加工机上加工出角度为45±1，缺口底部半径为0.25±0.05mm的A型缺口。
缺口加工机的刀尖线速度为90－185m/min，进给率为10－130mm/min。
定期检查刀具的锐度，如刀尖半径和形状不在规定的范围内，要及时更换刀具。
4.5 试样尺寸：长度l：80±2mm、宽度b：10±0.2、厚度h：4±0.2mm；测量每个试样中部的厚度、缺口剩余宽度精确到0.02mm。
缺口然后在“用户参数”中输入其所测试的宽度和厚度。
4.6 测试：4.6.1检查实验机是否有规定的冲击速度和正确的能量范围，破断试样吸收的能量在摆锤容量的10－80％范围，若几个摆锤都能满足要求，应选择其中能量最大的摆锤。
4.6.2抬起并锁住摆锤，把试样放在虎钳中. 试样支座为固定夹具和活动夹具组成的虎钳。
夹具的夹持面应平行，偏差在士0. 025 mm之内。
悬臂梁实验简明指导书
悬臂梁实验指导一、 实验目的1、 初步掌握电测方法和多点应变测量技术；2、 测定悬臂梁上下表面的应力，验证梁的弯曲理论。
二、 实验设备1、 材料力学组合试验台；2、 电阻应变仪；3、 矩形截面钢梁。
三、 原理及方法如上图，梁在纯弯曲时，同一截面的上表面产生拉应变，下表面产生压应变，上下表面产生的拉压应变绝对值相等。
分别在梁上下表面对称位置贴上应变片R1、R2，此时，可得到不同横截面的正应力σ，其理论值计算公式：ZW M =σM ：弯矩 M=P ·L （L ：载荷作用点到测试点的距离）62bh W Z = （ 抗弯截面矩量 ）温度补偿片贴在相同材料的金属上。
对每一待测应变片联同补偿片按半桥接线。
测出载荷作用下各待测点的应变ε，由胡克定律知：εσ⋅E =，于是可将实测值和理论值进行比较。
四、实验步骤及注意事项1、 按照指导书介绍的电阻应变仪使用方法，根据应变片灵敏系数k ，设定仪器灵敏系数k仪，使k 仪=k 。
2、对每一待测应变片联同补偿片按半桥接线，在本次实验中，将用导线把所有的b 端、c 端各自连通（短路），以实现各测点共用补偿片。
3、 准备好加载法码 (本次实验用的是非标准法码)。
4、 确认无加载，此时把各测点的应变调零，用应变仪的换点开关切换测点。
5、 开始进行加载、实验。
(应片仪读数为微应变)6、 加载法码时要缓慢，测量中不要挪动导线；小心操作，不要因超载压坏钢梁。
五、数据处理1、本次实验以加载一次和卸载一次为例，卸载可观察一下数据飘移的现象，多次的可以类推。
每次由P1到P3(Pmax)，在应变仪上读出各测点逐次的应变值，然后进行逐级卸载，并记录相应的应变值。
2、把所有实测数据填入数据表中，并按公式进行计算。
2P3、每一测点求出测σ对理σ的相对误差e ：%100⨯-=理测理σσσσe4、相关数据应变片灵敏系数k=2，阻值为120Ω； 悬臂梁弹性模量E=2.15×1011 Pa悬臂梁横相关几何尺寸：L=300mm 、h=10mm 、b=30mm 、1N=0.102kgf 1kgf (公斤力) =9.8N1MPa=1×106 Pa (1MPa=1N/mm 2，1Pa=1N/m 2)实验中心 机械实验室 2009年10月。
悬臂梁弯曲应变的测定-建筑结构试验
仪示值 2
4、加载方案
1级：P=520g； 2级：P=940g； 3级：P=1140g； 4级：P=1340g；
仪示值 4
P=540g； P=940g； P=1140g； P=1340g；
四、写出试验报告
1、计算悬臂梁在P作用下，指定截面处 的内力及应变。 2、实测截面的弯曲应变值。 3、比较理论值与实测值，分析二者产生 差异的原因。
二、试验仪器 1、悬臂梁试件一个（45#钢） 2、YD-88便携式超级应变仪一台
三、试验方案
1、试件尺寸及测点布置
50
200
2
6
2 (6)
(1) 2、桥路接法
2
A
B
C
6
D
P
50
200
P
1 (3) 3
2 (4)
3 (4) 1 (2)
30(2)1 NhomakorabeaA
B
4C
2
D
3
3、仪器示值
仪示值 26
仪示 1 值 234
测量弯曲与拉(压)复合作用的应变
(a)
(b)
(c)
b: 仪 ( M 上 N 上 t 上 ) ( M 下 N 下 t 下 ) t 3 t 4
则: M上仪/2
则: N上 仪
c: 仪 [ 1 2 ( M 上 N 上 t 上 ) 1 2 ( M 下 N 下 t 下 ) 1 2 ] ( t 补 t 补 ) t t
可以提高量测精度主要用测量桥的桥臂由四个应变片组成的联接方武称作为敏感元件的各种传感器应变式位移传感器桥接法构造梁端点挠度与表面应变4i6hx应变式倾角传感器当转角0
悬臂梁弯曲应变的测定-建筑结构试验
实验二 悬臂梁弯曲应变的测定
3.悬臂梁
悬臂梁冲击性能测试一、试验目的（1）测定聚合物的冲击强度，了解其对制品使用的重要性。
（2）熟悉聚合物的冲击性能测试的原理，掌握悬臂梁冲击试验机操作方法。
（3）掌握实验结果处理方法，了解测试条件对测试结果的影响。
二、实验原理冲击试验的方法很多，根据实验温度可分为常温冲击、低温冲击和高温冲击三种，依据试样的受力状态，可分为摆锤式弯曲冲击（包括简支梁冲击GB1043和悬臂梁冲击GB1843）、拉伸冲击、扭转冲击和剪切冲击；依据采用的能量和冲击次数，可分为大能量的一次冲击（简称一次冲击试验或落锤冲击实验GB11548）和小能量的多次冲击实验（简称多次冲击实验）。
不同材料或不同用途可选择不同的冲击试验方法，由于各种试验方法中试样受力形式和冲击物的几何形状不一样，不同的试验方法所测得的冲击强度结果不能相互比较。
摆锤式弯曲冲击实验方法由于比较简单易行，在控制产品质量和比较制品韧性时是一种经常使用的测试方法。
通常，冲击性能实验对聚合物的缺陷很敏感，而且影响因素也很多，聚合物的冲击强度常受到实验温度、环境湿度、冲击速度、试样几何尺度，缺口半径以及缺口加工方法、试样夹持力等影响，因此冲击性能测试是一种操作简单而影响因素较复杂的实验，在实验过程中不可忽视上述各有关因素的影响，一般应在实验方法规定的条件下进行冲击性能的测定。
三、仪器与样品1.实验仪器(1) 悬臂梁冲击实验机；(2) 游标卡尺。
2.试样试样材料可采用PP、PE、PS、硬质PVC等；简支梁冲击试样类型及尺寸和缺口类型与尺寸参照GB/T1043—93执行；悬臂梁冲击试样类型及尺寸和缺口类型与尺寸参照GB/T1843—1996执行。
本次实验采用多型腔模具注射成型的PP长条试样作为无缺口试样，在PP长条试样厚度方向上用机械加工方法铣出缺口作为缺口冲击试样。
每组试样不少于5个。
试样要求表面平整，无气泡、裂纹、分层、伤痕等缺陷。
四、准备工作（1）样的制备和外观检查，按GB1043—93规定进行；试样的状态调节和实验环境按GB2918规定执行。
测试技术的实验指导书
《测试技术》实验指导目录目录 (1)实验一电阻式传感器电桥性能比较实验 (2)实验二差动变压器特性实验 (5)实验三变面积式电容传感器特性实验 (8)实验四涡流传感器的位移特性实验 (11)实验五涡流传感器的振动测量实验 (13)实验一电阻式传感器电桥性能比较实验一、实验目的1、了解电阻应变式传感器的基本结构与使用方法。
2、掌握电阻应变式传感器放大电路的调试方法。
3、掌握单臂电桥电路的工作原理和性能。
4、比较单臂、半桥和全桥电路的输出特性和灵敏度。
二、实验所用单元电阻应变式传感器、调零电桥、差动放大器板、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。
三、实验原理及电路1、电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其阻值发生变化，这就是电阻应变效应，其关系为：ΔR/ R＝Kε，ΔR 为电阻丝变化值，K为应变灵敏系数，ε为电阻丝长度的相对变化量ΔL/ L。
通过测量电路将电阻变化转换为电流或电压输出。
2、电阻应变式传感如图3-1 所示。
传感器的主要部分是下、下两个悬臂梁，四个电阻应变片贴在梁的根部，可组成单臂、半桥与全桥电路，最大测量范围为±3mm。
3、电阻应变式传感的单臂电桥电路如图3-2 所示，图中R1、R2、R3为固定，R为电阻应变片，输出电压UO＝EKε，E为电桥转换系数。
四、实验步骤1、固定好位移台架，将电阻应变式传感器置于位移台架上，调节测微器使其指示15mm左右。
将测微器装入位移台架上部的开口处，旋转测微器测杆使其与电阻应变式传感器的测杆适度旋紧，然后调节两个滚花螺母使电阻式应变传感器上的两个悬梁处于水平状态，两个滚花螺母固定在开口处上下两侧。
2、将实验箱（实验台内部已连接）面板上的±15V 和地端，用导线接到差动放大器上；将放大器放大倍数电位器RP1旋钮（实验台为增益旋钮）逆时针旋到终端位置。
3、用导线将差动放大器的正负输入端连接，再将其输出端接到数字电压表的输入端；按下面板上电压量程转换开关的20V档按键（实验台为将电压量程拨到20V 档）；接通电源开关，旋动放大器的调零电位器RP2旋钮，使电压表指示向零趋近，然后换到2V 量程，旋动调零电位器RP2旋钮使电压表指示为零；此后调零电位器RP2旋钮不再调节，根据实验适当调节增益电位器RP1。
悬臂梁应变测量
悬臂梁应变测量一、实验目的：1、掌握应变片传感器的贴片技术。
并进行操作。
2、进一步地对课堂上所学习的电阻应变片传感器的工作原理、结构、种类、应变片的工作特性等问题深入探讨。
3、进一步掌握等强度悬臂梁式弹性元件的原理、结构及特点。
4、了解静态电阻应变仪的原理及使用方法。
5、测定静态应变参数。
二、实验仪器：1、TJ—1型高级不锈钢等强度梁一套。
2、8120型丝式电阻应变片若干（包括连接导线）。
3、YJB—1A型静态电阻应变仪一台。
4、P20RC—B预调平衡箱一台。
三、实验步骤：1、贴片：（1）贴片要求表面光洁度达到▽▽6。
太光滑时用细纱布打毛。
不够光洁时也要用细纱布磨平。
（2）表面清洁处理：用细纱布祛除表面绣渍，并用四氯化碳或丙酮清除表面油污。
并用白纱布擦干净。
（3）贴片方法：将502胶滴在处理好的粘合面上（用胶不宜多，胶层厚度最好在0.1mm以下。
过厚强度反而下降），用干燥的玻璃棒摊平，然后将应变片贴于上胶的梁上，稍施加接触压力即可。
如需要重新粘贴，则需要用丙酮溶剂将胶层除掉，再重复上述操作。
（4）防潮处理：胶水有吸潮能力，因此在贴片表面涂布一层石蜡或凡士林作为防潮剂。
（5）检查贴片质量，对于不合格的贴片重新粘贴。
（6）在室温中干燥。
（放置24小时）2、静态参数测定：（1）电阻应变仪已经处于工作状态，它的（测量Ⅲ）（测量Ⅰ）挡的灵敏度调节电位器，都已在精度允许的误差范围内。
（2）接桥：在静态应变测量中，测量桥通常采用半桥接法：在A B接线柱之间接测量片，B C之间接补偿片。
测量桥接线图如下：（3）读数方法：加载后，指示电表偏出±10µε分度时，估计应变大小调节读数桥各挡使指针回到±10µε分度之内，从Х1000µε，Х100µε，Х10µε指示盘上以及电表上偏转数就可读出应变值。
（4）开机过程：1）在开机之前首先检查表头，电感分压器读数盘是否都在零点位置。
悬臂梁实验报告范文
悬臂梁实验报告范文实验报告：悬臂梁实验1.引言悬臂梁是一种常见的结构，广泛应用于建筑、航空、机械等领域。
在工程设计、结构分析和实验研究中，了解悬臂梁的力学特性对于保证结构稳定性和可靠性有着重要意义。
本实验旨在通过对悬臂梁的实验研究，深入理解悬臂梁的受力分析、挠度计算以及变形规律，并将实验结果与理论计算进行对比，验证理论计算结果的准确性。
2.实验原理2.1悬臂梁的力学模型悬臂梁通常由一根直杆(悬臂)和迎接作用力的端杆组成。
在实验中，本实验选取了一根长度为L的悬臂梁，在其一端沿垂直方向施加一作用力，并在悬臂的自由端进行力学参数测量。
2.2悬臂梁的挠度计算悬臂梁在受力作用下会发生弯曲，产生挠度。
根据悬臂梁的挠度计算公式，可以得到悬臂梁的最大挠度和挠度分布情况。
3.实验步骤3.1实验器材准备（1）悬臂梁：本实验使用了一根长度为L的悬臂梁，悬臂梁的材料和截面尺寸在实验前确定。
（2）测力计：选择合适的测力计，将其连接到悬臂梁的一端，用于测量作用力的大小。
（3）位移传感器：选择合适的位移传感器，将其放置在悬臂梁的自由端，用于测量悬臂梁的挠度。
3.2实验操作（1）固定悬臂梁：将悬臂梁固定在实验台上，保持其水平和稳定。
（2）施加作用力：在悬臂梁的一端施加作用力，记录作用力的大小。
（3）测量挠度：使用位移传感器测量悬臂梁在不同位置的挠度，记录测量结果。
（4）重复实验：重复以上实验操作，至少进行3次实验，在不同作用力下测量悬臂梁的挠度。
4.实验结果4.1悬臂梁的挠度分布情况根据实验测量的数据，可以绘制悬臂梁的挠度分布曲线，分析挠度随悬臂长度的变化规律。
4.2实验结果与理论计算结果的对比将实验测得的挠度数据与理论计算的挠度进行对比，计算其误差并分析可能的原因。
5.结论通过对悬臂梁的实验研究，得到了悬臂梁的挠度分布情况，并将实验结果与理论计算进行了对比。
根据实验结果和对比分析，可以得出以下结论：（1）悬臂梁在受力作用下会发生弯曲，产生挠度，挠度随悬臂长度呈指数衰减。
检测技术实验指导书
检测技术实验指导1 金属箔式应变片与三种测量桥路的比较一、 实验目的1、测试应变梁变形的应变输出。
2、掌握应变片单臂、半桥、全桥的工作原理和工作情况。
3、验证应变片单臂、半桥、全桥的性能及相互之间的关系。
二、 实验原理应变片将应变的变化转换成电阻的相对变化，还要把电阻的变化再转换为电压或电流的变化，才能用电测仪表进行测量，通常采用电桥电路来实现微小阻值变化的转换。
图1是一个直流电桥，它的四个桥臂由电阻1R 、2R 、3R 、4R 组成，电阻的相对变化率分别为11/R R ∆、22/R R ∆、33/R R ∆、44/R R ∆，且R R R R R ====4321，0U 是供桥电压，则桥路输出 电压为：043214231))((U R R R R R R R R U ++⨯-⨯=当电桥平衡时，桥路相对臂电阻乘积相等，电桥输出电压为零，且注意相对臂受力方向一致，相邻臂受力方向相反。
根据电桥工作时参与工作的桥臂可分为：单臂、半桥和全桥三种形式。
当四个桥臂都为应变片时，桥路的输出电压约为：)(4)(443210443322110εεεε+--=∆+∆-∆-∆=K U R R R R R R R R U U 当1R 单臂工作时：输出电压1011044εK U R R U U =∆=电桥电压灵敏度4/010110U K U R R U S ==∆=ε当1R 和3R 双臂工作时：输出电压εεεK U K U R R R R U U 2)(4)(4031033110=-=∆-∆=电桥电压灵敏度2/000U K U R R U S ==∆=ε当1R 、2R 、3R 、4R 全桥工作时：εK U R R R R R R R R U U 0443322110)(4=∆+∆-∆-∆=电桥电压灵敏度000/U K U RR U S ==∆=ε由此可知，单臂、半桥、全桥电路的灵敏度依次增大；当E 和电阻相对变化一定时，电桥的输出电压及其电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。
悬臂梁实验——精选推荐
悬臂梁实验一、实验目的1. 测定悬臂梁上下表面的应力，验证梁的弯曲理论二、实验仪器设备与工具1. 材料力学组合实验台中悬臂梁实验装置与部件2. A XL 2118系列静态电阻应变仪3. 游标卡尺、钢板尺三、实验原理与方法将试件固定在实验台架上，梁在纯弯曲时，同一截面上表面产生压应变，下表面产生拉应变，上下表面产生的拉压应变绝对值相等。
此时，可得到不同横截面的正应力σ，计算公式WM =σ 式中： M — 弯矩 L P M ⋅= （L —载荷作用点到测试点的距离）W — 抗弯截面矩量 62bh W =在梁的上下表面分别粘贴上应变片R 1，R 2；如图1所示，当对梁施加载荷P 时，梁产生弯曲变形，在梁内引起应力。
图1 悬臂梁受力简图及应变片粘贴图实验接线方式实验接桥采用1/4桥（半桥单臂）方式，应变片与应变仪组桥接线方法如图2所示。
使用试件上的应变片（即工作应变片1#、2#）分别连接到应变仪测点的A/B 上，测点上的B 和B1用短路片短接；温度补偿应变片连接到桥路选择端的A/D 上，桥路选择短接线将D1/D2短接，并将所有螺钉旋紧。
四、实验步骤1. 设计好本实验所需的各类数据表格。
图2 应变片与应变仪接线图2. 测量悬臂梁的有关尺寸，确定试件有关参数。
见附表13. 拟订加载方案。
选取适当的初载荷P 0，估算最大载P max (该实验载荷范围≤50N)，一般分4～6级加载。
4. 实验采用多点测量中半桥单臂公共补偿接线法。
将悬臂梁上两点应变片按序号接到电阻应变仪测试通道上，温度补偿片接电阻应变仪公共补偿端。
5. 按实验要求接好线，调整好仪器，检查整个测试系统是否处于正常工作状态。
6. 实验加载。
用均匀慢速加载至初载荷P 0。
记下各点应变片初读数，然后逐级加载，每增加一级载荷，依次记录各点应变仪的εi ，直至终载荷。
实验至少重复三次。
见附表27. 作完实验后，卸掉载荷，关闭电源，整理好所用仪器设备，清理实验现场，将所用仪器设备复原，实验资料交指导教师检查签字。
悬臂梁实验实验报告 概述及报告范文
悬臂梁实验实验报告概述及报告范文1. 引言1.1 概述悬臂梁实验是力学实验中的一种常见实验，通过对悬臂梁在不同负载下的应变和挠度进行测量，探究材料在受力情况下的变形特性。
本实验旨在了解和分析悬臂梁的弯曲应力与挠度关系，并评估负载测试结果。
通过这次实验，我们可以获得有关材料力学性能以及结构设计优化的有用信息。
1.2 文章结构本文将按照以下结构展开讨论：引言、实验设置、数据分析与结果讨论、结果和讨论以及结论。
其中，引言部分将对实验目的和整体内容作简要介绍；实验设置部分将详细描述所使用的材料、设备和具体的实验步骤；数据分析与结果讨论部分将从数据收集与处理、弯曲应力与挠度关系以及负载测试结果等方面进行深入探讨；结果和讨论部分将总结并对比分析实验结果，并提出其意义和启示；最后，在结论部分将总结整个实验过程，并给出研究建议和展望，同时分享个人对此次实验的心得与体会。
1.3 目的本实验的主要目的是研究悬臂梁在受力情况下的弯曲应力与挠度关系，并评估负载测试结果。
通过实测数据的收集和处理，我们将分析不同负载条件下材料的变形特性，并探讨悬臂梁结构设计中可能存在的问题和优化方向。
此外，这次实验也将加深我们对力学理论与实际应用的理解，并提供一个综合运用知识和技能的机会。
2. 实验设置2.1 材料和设备:本实验所使用的材料包括悬臂梁、各类测力传感器、支撑架和负载施加装置等。
悬臂梁选用了具有一定强度和刚性的金属材料，以保证在负载作用下能够稳定承受力量，同时要求表面光滑均匀，以减小摩擦力的影响。
实验中我们选择了一种常见的钢材作为主要材料，其具有良好的机械性能和易于加工的特点。
测力传感器是实现对悬臂梁上各点产生应力及变形进行监测与记录的核心设备。
在本次实验中我们采用了高精度的压电式测力传感器，该传感器能够将受到的压力转换成相应的电信号输出，并且具有较小的非线性误差和较高的灵敏度。
支撑架主要用来固定悬臂梁并提供稳定支撑，在本次实验中我们采用了两个底座分别用螺栓固定在工作台上，并通过调节螺丝使其与水平面垂直。
测试技术实验指导书(实验三悬臂梁应变综合实验)
测试技术实验指导书(实验三悬臂梁应变综合实验) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII实验三悬臂梁应变综合实验一、试验目的1)掌握电阻应变片的粘贴工艺过程及方法。
2)掌握应变传感单元（电桥）测量的工作原理。
3)通过对悬臂梁的应变测量，掌握动静态应变测量的基本方法。
二、实验原理电阻应变测量技术是一种确定构件表面应力状态的实验应力分析方法。
其原理是将电阻应变片粘贴在被测构件表面上，当构件受力变形时．应变片的电阻值发生相应的变化。
通过电阻应变仪测定应变片中电阻值的改变，井换算成应变值或者输出与应变成正比的电信号，用模拟或数字记录设备记录信号，就可得到被测量的应变或应力。
目前，电阻应变测量技术已成为实验应力分析中广泛应用的一种方法，具有如下特点：●应变片尺寸小、重量轻．一股不影响构件的工作状态和应力分布。
●测量灵敏度、精度高。
应变最小分辨率可达1微应变。
●测量应变的范围广。
可由1微应变到几万微应变。
●频率响应好。
可测量0 ～ 10万赫的动应变。
●可在高温、低温、高速旋转及强磁场等环境下进行测量。
●由于测量过程中输出的是电信号，因此容易实现自动化、数字化，并能进行远距离测量和无线电遥测。
●通用性好。
不但适用于测量应变，而且可制成各种高精度传感器，用于测量载荷、位移、加速度、扭矩等力学量。
不过该测量方法也有它的缺点，主要表现在只能测量构件表面某一方向的应变，应变计有一定栅长，只能测定栅长范围内的平均应变。
在应力集中的部位，若应力梯皮很陡，则测量误差较大。
电阻应变片由于构件变形而发生的电阻变化ΔR 用惠斯顿电桥来测量，如图所示。
电阻应变片是将被测点的应变量转换为电阻变化率ΔR /R （以应变片的灵敏度S g 来衡量）。
电阻应变仪是将这电参量，经放大处理后再转换成应变量。
电阻应变测量分析系统（仪），主要由传感单元（应变计与电桥）、信号放大/调理器、数据采集和输出（显示/记录）三部分所组成。
悬臂梁实验报告
悬臂梁实验报告悬臂梁实验报告引言：悬臂梁是工程力学中常见的结构之一，广泛应用于桥梁、建筑和机械工程等领域。
本实验旨在通过悬臂梁的静力学实验，研究其受力特性和变形规律。
通过实验数据的采集和分析，可以进一步了解悬臂梁的力学性能，为工程实践提供参考。
实验装置：本次实验使用的悬臂梁实验装置由一根长而细的横梁固定在一端，另一端悬空，形成一个悬臂结构。
实验中使用了称重传感器、测力计、测量仪器等设备，用于测量悬臂梁的受力情况。
实验过程：1. 在实验开始前，首先将悬臂梁装置固定在实验台上，并保证其水平。
2. 将称重传感器安装在悬臂梁上，用于测量悬臂梁的受力。
3. 使用测力计测量悬臂梁上的外力，包括静力和动力。
4. 通过测量仪器记录悬臂梁的变形情况，包括挠度和角度。
5. 逐步增加悬臂梁上的外力，记录相应的受力和变形数据。
实验结果：通过实验数据的采集和分析，我们得到了以下结果：1. 受力特性：随着外力的增加，悬臂梁上的受力呈线性增长。
在小负荷情况下，悬臂梁的受力主要集中在固定端，随着外力的增加，受力逐渐向悬臂端转移。
当外力达到一定阈值时，悬臂梁会发生破坏。
2. 变形规律：悬臂梁在受力过程中会发生挠度和角度变化。
挠度是指悬臂梁在受力下产生的弯曲变形，随着外力的增加，挠度逐渐增大。
角度变化则是指悬臂梁在受力下产生的转动变形，同样随着外力的增加，角度变化逐渐增大。
3. 影响因素：悬臂梁的受力和变形受多种因素影响，包括外力的大小、悬臂梁的材料性质、悬臂梁的几何形状等。
在实验中，我们可以通过改变这些因素来研究其对悬臂梁性能的影响。
结论：通过本次实验，我们深入了解了悬臂梁的受力特性和变形规律。
悬臂梁在受力过程中呈现出线性增长的受力特性，同时产生挠度和角度变化。
这些实验结果对于工程实践具有重要意义，可以为桥梁、建筑和机械工程等领域的设计和施工提供参考。
未来研究方向：本实验只是对悬臂梁的基本受力特性和变形规律进行了研究，还有许多方面有待深入探索。
悬臂梁电阻应变综合测量实验总结与体会
悬臂梁电阻应变综合测量实验总结与体会悬臂梁电阻应变综合测量实验总结与体会1. 引言本文将对悬臂梁电阻应变综合测量实验进行总结与体会，通过实验的进行，我对悬臂梁、电阻应变计及其测量原理有了更深入的认识。
2. 实验目的目的是通过对悬臂梁受力情况的测量和分析，了解电阻应变计的原理和应用。
3. 实验过程3.1 准备工作3.1.1 确定实验所需材料和设备。
3.1.2 搭建好实验装置，保证实验安全。
3.2 实验步骤3.2.1 在悬臂梁上安装电阻应变计。
3.2.2 加载悬臂梁并记录相应的应变计读数。
3.2.3 对不同情况下的加载进行实验记录。
3.3 数据处理3.3.1 根据实验数据绘制应力-应变曲线。
3.3.2 分析曲线，得出相关结论。
4. 实验结果4.1 应力-应变曲线分析4.1.1 根据实验数据绘制出的应力-应变曲线呈现出一定的线性关系。
4.1.2 在实验不同点位上进行的测量数据相对一致。
4.2 实验结论4.2.1 通过应力-应变曲线的分析，可以得出悬臂梁的刚度和弹性模量等特性参数。
4.2.2 电阻应变计能够准确测量悬臂梁的应变情况。
4.2.3 实验结果与理论分析具有较好的一致性。
5. 实验收获通过该实验，我对悬臂梁的力学特性有了更深入的了解，也对电阻应变计的使用有了实际经验。
我也体会到了实验中的一些注意事项和技巧，如悬臂梁的安装要准确牢固，实验数据要进行多次重复测量等。
6. 总结通过本次实验，我深入了解了悬臂梁电阻应变综合测量的原理和方法，并通过实际操作加深了对这些知识的理解。
我也充分体会到了实验的重要性和意义，实验是理论知识的巩固和拓展的有效手段。
7. 展望在以后的学习和工作中，我将继续加强对悬臂梁、电阻应变计以及力学相关知识的学习，以更好地应用于实际工程和科学研究中。
我也将继续进行实验探索，提高实验技能并进一步完善实验报告的撰写能力。
本实验为我提供了一次难得的实践机会，使我对悬臂梁电阻应变综合测量有了更深入的认识和体会。
《工程测试技术》实验指导书
《工程测试技术》实验指导书目录实验一电阻应变片的原理及应用 (3)实验二电容式传感器的原理及应用 (8)实验三光纤传感器原理及应用 (11)实验四光电和磁电传感器原理及应用 (14)实验一电阻应变片的原理及应用一、实验目的：1. 了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
2. 比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点。
3. 了解全桥测量电路的优点。
二、实验设备：双杆式悬臂梁应变传感器、托盘、砝码、数显电压表、±5V 电源、差动放大器、电压放大器、万用表（自备）。
三、实验原理：㈠ 单臂电桥实验电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为ε⋅=∆k RR（1-1） 式中RR ∆为电阻丝电阻相对变化； k 为应变灵敏系数； l l ∆=ε为电阻丝长度相对变化。
金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件。
如图1-1所示，将四个金属箔应变片（R1、R2、R3、R4）分别贴在双杆式悬臂梁弹性体的上下两侧，弹性体受到压力发生形变，应变片随悬臂梁形变被拉伸或被压缩。
图1-1 双杆式悬臂梁称重传感器结构图通过这些应变片转换悬臂梁被测部位受力状态变化，可将应变片串联或并联组成电桥。
电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，如图 1-2 所示 R6=R7=R8=R 为固定电阻，与应变片一起构成一个单臂电桥，其输出电压RR RR E U ∆⋅+∆⋅=211/40 （1-2）E 为电桥电源电压；式 1-2表明单臂电桥输出为非线性，非线性误差为%10021⋅∆⋅-=RRL图 1-2 单臂电桥面板接线图㈡ 半桥性能实验不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，如图1-3所示。
电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善，当两只应变片的阻值相同、应变数也相同时，半桥的输出电压为RRE k E U ∆⋅=⋅⋅=220ε （1-3） 式中RR ∆为电阻丝电阻相对变化；k 为应变灵敏系数；ll∆=ε为电阻丝长度相对变化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验三悬臂梁应变综合实验
、试验目的
1）掌握电阻应变片的粘贴工艺过程及方法。
2）掌握应变传感单元（电桥）测量的工作原理。
3）通过对悬臂梁的应变测量，掌握动静态应变测量的基本方法。
、实验原理
电阻应变测量技术是一种确定构件表面应力状态的实验应力分析方法。
其原理是将电
阻应变片粘贴在被测构件表面上，当构件受力变形时•应变片的电阻值发生相应的变化。
通
过电阻应变仪测定应变片中电阻值的改变，井换算成应变值或者输出与应变成正比的电信
号，用模拟或数字记录设备记录信号，就可得到被测量的应变或应力。
目前，电阻应变测量
技术已成为实验应力分析中广泛应用的一种方法，具有如下特点：
应变片尺寸小、重量轻.一股不影响构件的工作状态和应力分布。
测量灵敏度、精度高。
应变最小分辨率可达1微应变。
测量应变的范围广。
可由1微应变到几万微应变。
频率响应好。
可测量0〜10万赫的动应变。
可在高温、低温、高速旋转及强磁场等环境下进行测量。
由于测量过程中输出的是电信号，因此容易实现自动化、数字化，并能进行远距离测量
和无线电遥测。
通用性好。
不但适用于测量应变，而且可制成各种高精度传感器，用于测量载荷、位移、
加速度、扭矩等力学量。
不过该测量方法也有它的缺点，主要表现在只能测量构件表面某一方向的应变，应变
计有一定栅长，只能测定栅长范围内的平均应变。
在应力集中的部位，若应力梯皮很陡，则
测量误差较大。
电阻应变片由于构件变形而发生的电阻变化AR用惠斯顿电桥来测量，如图所示。
电
阻应变片是将被测点的应变量转换为电阻变化率AR/R （以应变片的灵敏度S g来衡量）。
电
阻应变仪是将这电参量，经放大处理后再转换成应变量。
电阻应变测量分析系统（仪），主要由传感单元（应变计与电桥）、信号放大/调理器、数据采集和输出（显示/记录）三部分
所组成。
电桥的输出电压U y与各桥臂上应变片的应变（「、& 2、& 3、& 4）代数和成线性关
通过合理的粘贴应变片，
提高测量灵敏度，降低测量误差。
在弹性范围内，电测误差低于％。
这关系建立了以电桥电路测量应变的理论基础。
三、实验仪器
1） 电阻应变计（1片） 2） 悬臂梁
3） 丙酮、502粘接剂、万用表等。
4） 计算机软硬件系统（WINDOWS200操作系统） 5） 多参数动态信号处理分析系统（CMAS-T 6） CMAS-T 言号调理采集装置（1个） 7） 砝码（2个） 8） 打印机（1台，共享）
四、实验步骤
第一阶段：电阻应变片的粘贴
1） 目测电阻应变片有无折痕。
断丝等缺陷，有缺陷的应变片不能粘贴
注意：不要用手或不干净的物品直接接触应变片基底。
2） 试件表面处理
[1]实验所用试件为等宽度梁，为了粘贴牢固，必须对试件表面进行处理。
处理方法
如下：
在梁的贴片位置（已画出的十字线位置如图所示，
也是后续的贴片坐标），用细
U 0 c
U y —S
g （
1
2
系,计算公式如下：
3 4)
其中：s g —应变片的灵敏度
U 0 —供桥电压（V ）
上式表明：相邻桥臂的电阻变化率（或应
变）相减，相对桥臂的电阻变化率（或应变）相 加。
在电测应力实验分析中利用这一性质，可以 U o
R
R
3
I adc
I abc
纱纸打磨干净，要求打磨成45度交叉线，如果梁上已贴有应变片，先用小刀料，粘贴
牢固后不能再重复使用。
铲掉。
应变片为一次性消耗材
用丙酮棉球反复擦洗贴处，直到棉球无黑迹为止。
3）应变片粘贴
在502粘贴剂瓶口打一小细孔（用大头针），以便只流出少量胶液，一手捏住应变片的引出线，一手拿502,瓶口向下，在应变片基底上挤一小滴胶水，并用瓶口轻轻涂抹均匀，
将多余的胶水甩去，立即把应变片贴到试件上，盖上一小张聚四氟乙烯薄膜，用大拇指轻轻
按压，挤出气泡和多余的粘结剂，持续一分钟左右即可。
注意：手指不能直接接触502胶水,否则粘手。
注意不要擦到眼睛或衣服上•
4）粘贴质量的检查
[1] 目测应变片是否粘牢，有无气泡、翘起等现象。
[2] 用万用表检查电阻值。
正常情况下，阻值与未贴片前的相差无几。
5）用兆欧表检查应变片与试件之间的绝缘组织，应大于500M欧。
（实验室不做，了解）
6）应变片保护。
用704硅橡胶覆于应变片上，防止受潮。
（实验室不做，了解）第二阶段：悬臂梁应变动静态测试
7）启动计算机，进入图标，自动启动CMAS-T系统。
8）选择并点击下拉菜单项目‘信号采集调理|信号采集’后系统弹出窗口《动态信号监测与采集》，采用双域监视。
9）点击控件’参数设置’，弹出窗口《信号通道采样参数设置》。
点击控件’调用设置参数’ 选择文件名’strainS '。
10）检查信号调理采集装置的电源线和通讯线连接是否正常。
确认正常后打开电源。
然后连接标准源输出至通道CH2,调整红色选钮，设定为1。
然后点击控件‘频率调整'
系统自动进行采样频率的调整，直至完
毕。
11）设定采样长度（1200〜1500,约有30
秒采样时间），灵敏度（）和测量单
位（10-6，记为（!£）, 以及当前的工
作路径（存储测量数据用）。
确认全
部采样参数设置正确后，点击‘退
1出’后关闭
窗口《信号通道采样参数设置》，并
击活窗口《动态信号监测与采集》
12 ）将贴好应变片的等宽度梁固定在支架上，连接好工作应变片的接线以及半桥连接线至
通道CH8（ X线接a端、Y线接b端、Z线接c,如图所示）。
13 ）卸下悬臂梁上的所有砝码，等悬臂梁处于静止状态时调节上下两个调零按钮直至只有中间一个黄灯
亮。
14）在《动态信号监测与采集》窗口的右下角点击’开始采样’ ，CMAS-T系统立刻记录动态应变信号。
整个实验工况要求是：首先在悬臂梁一端用手下摁使悬臂梁产生变形,松
手后悬臂梁产生振动；等待悬臂梁振动衰减至平稳后,按冲击方式加一个砝码,悬臂梁再次振动；等待悬臂梁振动衰减至平稳后,按冲击方式再加一个砝码。
数据采集完
毕后在CH8窗自动显示悬臂梁在不同冲击载荷下自由振动时的应变/应力载荷波形图。
15）在《动态信号监测与采集》窗口中点击‘处理分析' ,可对信号进行数据的测读,并记
录如下参数：
[1] 在时域波形中测读三种载荷（空载、一个砝码、二个砝码）作用下的静态应变和
最大的动态应变；
[2] 在频谱图上测读三种载荷作用下的最大振幅及其频率。
16）计算一个砝码和二个砝码的载荷应力（MPa，取E=206 GPa。
17 ）点击‘打印输出' ，对其中的打印格式进行设置后，即可进行打印。
18 ）完成实验报告。
五、思考题
1）简述贴片质量对测量精度的影响。
2）为什么存在初读数应变的初读数对测量数据有何影响，如何消除
3）通过实验，分析比较悬臂梁加速度振动频率和振幅与动态应变的振动频率和振幅有何关。