【清华】桥路与弯曲应力试验2018-1

? 实
? 理
?
次 （ ?? ） （ ?? ） （ ?? ） （ ?? ） （ ?? ） （MPa） （MPa） （%）
数
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
参考数据表格 2
组测 测
? ? ? ? ? 桥 量
方点
量 0
n?
次 （ ?? ） （ ?? ） （ ?? ） （ ?? ）
B
式号 数
半
1
桥
2
对
参考讲义37-39页
?实验名称，实验日期，姓名及学号，同组人。 ?实验目的。 ?实验设备及装置简图：应注明所用机、仪器的名称、 型号、精度、量程等，并画出实验装置简图。 ?实验内容及步骤的简述。 ?原始实验数据：包括所用材料弹性模量E、应变仪的 灵敏系数、电阻片的灵敏系数、试样的几何尺寸等。 ?实验数据的处理：实验数据全部列表给出，注明单位， 给出最终实验结果。绘制应力沿梁高的分布曲线。 ?分析主要误差来源，给出实验结论。 ?回答2-3个思考题，P39 。 ?在报告中可以表达对实验的体会及对实验的意见； ?实验交报告。
0 -100 -200 -300
h/2 h/4 0 理论曲线
h/4 h/2 实验曲线
400 300 200 100
0 -100 -200 -300
h/2 h/4 0 理论曲线
h/4 h/2 实验曲线
参考数据表格 1
组测 桥量 方点 式号
1
2
3
4 单 臂5 测 量6
7
8
9
测
量? 0
? n
?? ??
? 实
P
Y
h
a = 200
L = 560
b
1.跨度L，支点到截面距离 a要校准； 2.梁高h 与梁宽 b 自己测量； 3.侧面电阻片间距 8mm ，上、下片距边缘 4mm 。
截面上应力的分布规律
在平面弯曲条件下，矩形梁任一 截面上的应力沿高度的变化：
? ? Mz
Iy
图示分布规律
L 2
x
PL
M
4
M-x弯距图
2. 将温度补偿片接到公共端；
3. 运行软件，自动检测联机状态；
1
臂
2
全
1
桥
2
YE2539 高速静态应变仪
应变测量单元
00~05
通道介绍
单臂测量接线
1.B 与B?短接。 2. 工作片依次接在各个通
道的AB间。 3. 温度补偿片接在公共通
道的相应位置上。
桥路接线
1. 断开B与B?的连接。
2. 所选的应变片依次 接在同一通道的相 应位置上。
启动测试系统软件
原始数据
?矩形截面梁的几何尺寸 (自己测量) ， 跨度、截面到支座的距离（校准）。 ?钢材的弹性模量： 2.06 ×105MPa 。 ?电阻片灵敏系数 2.08 。 ?应变仪灵敏系数设为 2.08 。 ?初载荷P0=500N ，末载荷PN=5500N 。 ?加载速度：≤ 2mm/min.
实验报告要求
相对误差（仅计算该截面最大应力）
? ? ? 理－? 实 ? 100 %
?理
桥臂系数B
B?
? i
i
?
单
? 分别对应半桥、对臂、全桥组桥方式下的应变测量值 i
? 分别为组成半桥、对臂、全桥方式时所用 单 应变片在单臂测量的绝对值的平均值
实验曲线的正确画法
不正确画法
正确画法
400 300 200 100
? ?＝ ?末－ ?初
2.利用梁上下表面各两片电阻片进行组桥训练。
?半桥测量：两片工作片，选所感应的应变值符号相反，大小相 等的（必做，一遍，但需自己判定数据正确） ； ?对臂测量：两片工作片，选所感应的应变值符号相同。大小相 等的； ?全桥测量：四片工作片，选所感应的应变值相同，符号两两相 同的（对臂和全桥二选一，一遍，但需自己判定数据正确） 。
用鼠标双击该图标
联机参数设置界面
连接形式设置
1-1 公用补偿的?桥 1-2 半桥 1-4 对臂 1-5 全桥
将2.00改成2.08
自动平衡主界面
测量界面
-326
-331
320
327
180
-29
31
单臂测量的操作步骤
1. 按顺序将试件上粘贴的各个应变片（工作片）接到每个通道 的AB接线端上，BB'为短接状态；
称此式为电桥的加减特性。
单臂测量与温度补偿片
引起电阻片的阻值改变的因素：1.机械变形；2.温度变化。 温度变化引起阻值改变的量是无用的量。可以利用电桥加减特 性，通过温度补偿片来消除。
? ? EK
? U BD ?
?1 ? ?2 ? ?3 ? ?4
4
?1＝? ? ?T ? 2＝ ? T
? 3＝ ? 4＝0
流
传感元件——电阻应变片
电阻片的工作原理
? R ? 金属丝的电阻定律
l
s
R ? f ?? ,l, s ?
金属丝的电阻应变效应
? R ? K ?l ? K片?
R
l
电桥的加减特性
? UBD ?
EK 4
??1
?
?
2
?
?3 ?
?4?
式中： ?1、 ?2、 ?3、 ?4分别代表四 个应变片所感受的应变值，我们
材料力学电测实验部分 弯曲应力与桥路实验
实验目的
1. 测定矩形梁在横弯条件下指定截面的应力 分布规律，并与理论值进行比较；
2. 初步掌握电阻应变仪的使用方法。 3. 利用已有布片方案进行各种组桥，并比较
不同组桥方式的测量结果，学习提高测量 灵敏度的方法，并计算出各种组桥方式下 的桥臂系数B；
实验装置简图
EK
? U BD ?
?
4
Leabharlann Baidu
半桥测量
在AB，BC两个臂上分别接上工作片，温度影响将互相抵消。
? U BD
?
EK 4
?? ? 1
?? 2
对臂测量
在AB，CD两个臂上接工作片，BC，DA接温度补偿 片。四个臂的电阻同处一个温度场，温度影响相互抵消。
? U BD
?
EK 4
?? 1
?? ? 3
全桥测量
电桥的四个臂上接工作片，都参与机械变形，同处 一个温度场，温度影响相互抵消。
? ? EK
? U BD ?
?1 ? ?2 ? ?3 ? ?4
4
组桥的目的
1.提高测量的精度。 2.分离截面内力。
组半桥。弯矩应变。 组对臂。轴力应变。
? ?N ? ?M
? ?N ? ?M
实验内容及要求
1. 测量矩形截面梁指定截面的应力分布。通过接线箱对 梁上9枚电阻片逐片进行单臂测量，要求每枚电阻片不少 于2遍有效差值。所谓差值就是用末读数减去初读数，即
-σ
+σ
应力分布图
σ？
虎克定律：
? ? E??
电测法的基本原理
电阻应变测量（简称电测法）原理是用电阻应变片作 为传感元件，将被测构件表面的应变（非电量）转换成电 量进行测量的一种实验方法。
被
电阻片
电
测量仪器
被
测
构 件
光、电、机械
量
数据采集与处理
测 量
传感器
物
力
机
生
理
学
械
物
电
电
参
参
参
参
量
量
量
量
压