等强度梁应变测定实验

等强度梁应变测定实验

SQ1001804A004 李扬

一．实验目的

1． 熟练掌握电阻应变片测量应变的原理；

2． 熟练掌握本型号电阻应变仪的使用，掌握多点测量方法；

3． 测定等强度梁上已粘贴应变片处的应变，验证等强度梁各横截面上应变（应力）相等。

二．实验仪器和设备

1. YJ-4501A/SZ 静态数字电阻应变仪；

2. 等强度梁实验装置一台；

3. 温度补偿块一块。

三．实验原理和方法

等强度梁实验装置如图1所示，图中1为等强度梁座体，2为等强度梁，3为等强度梁上下表面粘贴的四片应变片，4为加载砝码（有5个砝码，每个200克），5为水平调节螺钉，6为水平仪，7为磁性表座和百分表。等强度梁的变形由砝码4加载产生。等强度

梁材料为高强度铝合金，其弹性模量272m GN E =。等

强度梁尺寸见图

2。

图1

图2

等强度梁表面应力计算公式为 ()()

x W x M =σ ， ()()62h x b x W =

四．实验步骤

1．采用多点单臂半桥接线法，将等强度梁上四个应变片分别接在应变仪背面1~ 4通道的接线柱A 、B 上，补偿块上的应变片接在接线柱B 、C 上（见图3）。

2．载荷为零时，按顺序将应变仪每个通道的初始显示应变置零，然后按每级200克逐级加载至1000克，记录各级载荷作用下的读数应变。

3. 反复做三遍。

电桥多点接线原理 应变仪上多点测量接法

图3

五．实验结果处理

1．以表格形式处理实验结果，根据实验数据计算各测点1000g 载荷作用下的实验应力值，并计算

出理论应力值；计算实验应力值与理论应力值的相对误差。

2．比较实验值与理论值，理论上等强度梁各横截面上应变（应力）应相等。 3．计算任意一片应变片测量的线性度和重复性。

实验数据记录和结果处理参考表

相对误差指：

%100理论应变值

理论应变值

实验应变值

表1

应变 载荷(g)

R 1 (με)

R 2 (με)

1

2

3

平均

1

2

3

平均

0 -1 0 0 -0.3 0 0 -1 -0.3 200 81 83 81 81.7 -82

-82

-83 -82.3 400 161 163 162 162 -164 -163 -164 -163.7 600 242 243 243 242.7 -245 -245 -246 -245.3 800 322 324 325 323.7 -327 -327 -328 -327.3 1000

402

403

406

403.7

-408 -409

-408

-408.3

续表1

应变 载荷(g)

R 3 (με)

R 4 (με)

1

2

3

平均

1

2

3

平均

0 0 -2 0 -0.7 0 0 -2 -0.7 200 -83

-86

-83 -84 81 81 79 80.3 400 -166 -170 -165 -167 163 164 162 163 600

-249 -253

-248

-250

245

244

244

244.3

表2

R1的线性度：

%8.1%100*35

.4257

.40335.425=-

重复性：75.1266.216.165.121.84.33.02

22222=+++++

六．思考题

1． 本实验中对应变片的栅长尺寸有无要求？为什么？

有要求。在等强度梁表面应力计算时，宽度b(x)是随位置而改变的，故而应变片的栅长不可过长，否则影响计算结果。

2． 分析实验值与理论值不完全相等的原因。

应变片的粘贴位置、实验人员的读数、应变片的灵敏度、温度的影响等等，都会造成实验误差。 3． 用什么方法可提高测量等强度梁表面应变的灵敏度？ 在原位置改贴2块应变，改变组桥方式，可提高一倍灵敏度。

4． 用加长或增加应变片敏感栅线数的方法改变应变片的电阻值，是否能改变应变片的灵敏系数？

为什么？ 不会。由灵敏度公式

εK R

dR

=，可以看出，增加敏感栅长度和线数均不能改变其灵敏系数。