等强度梁应变测定实验
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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
图2。
性模量272m GN E =。等强度梁尺寸见图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
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。