等强度梁测定实验

等强度梁测定实验

一、实验目的

1、了解用电阻应变片测量应变的原理；

2、进行电阻应变仪的操作练习，熟悉用半桥接线法和全桥接线法测量应变；

3、熟悉测量电桥的应用。掌握应变片在测量电桥中的各种接线方法。

4、测量计算等强度梁各点的应力。

二、实验仪器和设备

1、TS3860型静态数字应变仪一台；

2、多功能组合实验装置一台；

3、等强度实验梁一根；

4、温度补偿块一块。

三、实验原理和方法

等强度梁测定实验是在多功能组合实验装置上进行。它是由旋转支架、等强度梁、砝码等组成。等强度梁材料为钢，弹性模量E=210GPa,μ=0.28。在梁的上、下表面沿轴向

各粘贴两个应变片，

如图3-17所示。

厚度：8mm

图3-17

其中H=22mm ，C=155mm ，B=8mm 。在图3-18的测量电桥中，若在四个桥臂上接入规格相同的电阻应变片，它们的电阻值为R，灵敏系数为K。当构件变形后，各桥臂电阻

的变化分别为1R ∆、2R ∆、3R ∆、4R ∆，它们所感受的应变相应为1ε、2ε、3ε、4ε，则BD 端的输出电压由式(3．17)给出

3124

()4AC BD U R R R R U R R R R ∆∆∆∆=

--+ 1234()44

AC AC k U K U K

εεεεε=--+= （3．17）

由此可得应变仪的读数应变，按式(3．．17)为

εd =ε1+ε2+ε3+ε

4

在实验中采用了六种不同的接线方式，但其读数应变与被测点应变间的关系均可按上式进行

分析。

四、实验步骤 1、单臂测量

采用半桥接线法，测量等强度梁上四个应变片的应变值。将等强度梁上每一个应变片分别接在应变仪不同通道的接线柱A 、B 上，补偿块上的温度补偿应变片接在应变仪的接线柱B 、C 上，并使应变仪处于半桥测量状态。等强度梁载荷为法码加载，其中法码每个重1.05㎏，每套装置配4个法码。多功能组合实验装置的操作步骤参见NH-3型多功能组合实验装置说明书。记录各级载荷作用下的读数应变。

2、半桥测量

采用半桥接线法。选择等强度梁上两个应变片，分别接在应变仪的接线柱A 、B 和B 、C 上，应变仪为半桥测量状态，应变仪作必要的调节后，按步骤1的方法加载并记录读数应变。

3、相对两臂测量

采用全桥接线法。选择等强度梁上两个应变片，分别接在应变仪的接线柱A 、B 和C 、D ，应变仪为全桥测量状态。应变仪作必要调节后，按步骤1的方法进行实验。

4、全桥测量

采用全桥接线法。将等强度梁上的四个应变片有选择地接到应变仪的接线柱A 、B 、C 、D 之间，此时应变仪仍然处于全桥测量状态。应变仪作必要的调节后，按步骤1的方法进行实验。

5、串联测量

将等强度梁上的应变片(1)、(4)和应变片(2)、(3)分别串联后按图3-19半桥接线，应变仪为半桥测量状态。应变仪作必要的调节后，按步骤1进行实验。

6、并联测量

将等强度梁上的应变片(1)、(4)和(2)、(3)分别并联后按图3-20半桥接线，应变仪为半桥测量状态。应变仪作必要调节后，按步骤1进行实验。

图3-18测量电桥图3-19串联半桥线路图3-20并联半桥线路

五、实验报告

1、按步骤完成实验，并制成表格整理各种接法的实验数据。

2、比较各种桥路接线方式的测量灵敏度。

3、计算各点应力值大小。（按公式σ实=Eε实计算）

六、思考题

1.分析各种桥路接线方式中温度补偿的实现方式。