船舶结构力学手册.

实验1：应变片的粘贴技术实验目的通过实验了解应变片的测量原理及应变片的

选用；通过应变片的实际粘贴、接线，初步掌握应变片的贴粘工艺过程；能够进行粘贴质量的检查并会采取适当防潮措施。、实验仪器、(1) 试件：条形钢(2) 不同规格型号的应变片(3) 粘贴剂：704硅胶、保护剂(4) 仪表：兆欧表、惠斯登电桥、万用表(5) 焊接工具：电烙铁、焊锡、松香(6) 电吹风(7) 其它：0.02-0.04 ㎝导线，绝缘胶带纸，棉纱、脱脂棉、无水酒精、划丝、卡尺、0＃砂纸等。、实验内容及步骤应变片的准备根据测试的内容（拉压力、扭矩、加速度等）、测试条件及贴片部位的情况和布片方案，二次代表的要求（阻值、灵敏度系数等）等因素，选择适当的应变片，在同一桥路中，应变片的灵敏度系数和原始阻值应尽量一致，阻值之差不能超过电阻应变仪的电阻平衡范围（0.5Ω），阻值相差太大，造成电桥的初始不平衡，影响测量精度。应变片的几何尺寸也应选择得当。用目测检查应变片敏感珊是否排列整齐；先用万用表初查应变片有无断路和短路现象及粗略的原始电阻值，再用惠斯登电桥精确测量应变片的阻值（精确到0.1Ω）。2. 构件贴片表面的处理为了保证一定的粘贴强度，必须对构件表面进行处理，试件贴片部位需要处理的面积应大于应变片的基底。首先要去掉表面的锈斑、油漆、氧化皮等污垢；然后用砂轮将表面打平，再用0#或1#砂布磨光。如果是光滑的加工表面，用0#或1#砂布沿与应变片纵向线成450的方向打出一些纹路。打磨面积约为应变片的3-5倍。3. 划线在处理好的表面上,定出测点确切位置,用划针通过测点轻轻划出贴应变片位置的中心线，即应变片的方位线。4. 清洗贴片表面用脱脂棉球蘸无水酒精对贴片表面进行擦洗。一般要擦洗2到3次，直到没有油污为止。擦好的表面切勿用手或其他物触碰。5．贴片在应变片贴面上涂一薄而均匀的胶层,然后把应变片放到贴片位置上(注意对准坐标线)。特别注意要保证应变片的方位；然后在应变片上盖一张玻璃纸，一手捏住引出线，用另一只手的母指或食指从片头到片尾轻轻均匀地滚压，把多余的胶水和气泡挤出，直到应变片粘住为止。应变片贴完后，应该胶层均匀、位置准确、整齐干净。6．干燥固化贴片后，按照所用粘结剂规定的方法和时间进行干燥固化。一般在贴好后需自然干3到4小时，或更长。但为了更快地固化好，可以在自然干燥一定时间后，用热吹风吹烘。7．焊接引出导线为保证焊接处的绝缘，焊前在应变片的引出线下面粘贴一层绝缘胶带纸，此举意在保证引出线焊点处的绝缘。尔后将测量导线的一端靠近应变片的引出线，在测量导线焊接端去皮约3mm 并涂上焊锡后，用电烙铁将应变片引出线与测量导线进行锡焊．接时要快且准，以免产生氧化物而影响焊点质量，焊点要求光滑牢固、无虚焊、假焊、以保证焊点的机械性能和电气性能，焊好后将引线用绝缘胶带固定。为防止机械损伤，可用织物或胶布将贴片部位保护。8．贴片质量检查（1）检查应变片的粘贴是否牢固，胶层是否均匀，位置是否准确。（2）用万用表检查已贴好的应变片有无断路或短路现象，应变片的原始阻值有无变化（3）用万用表高阻档或兆欧表检查应变片与构件表面间的绝缘电阻，在一般实验中绝缘电阻到达500到1000兆欧就即可。绝缘电阻小，表面粘贴质量不好，会使应变仪调平困难及应变片在工作中产生较大的蠕变。注意：用兆欧表测量绝缘电阻时，要慢摇手柄，严防击穿；一般情况下，应尽量少用兆欧表。9．应变片的防护应变片接好导线后，应立刻涂上防护层。这主要是防止大气中水分的侵入，应变片吸水后会降低绝缘电阻、粘结强度会影响其正常使用。常用环氧树脂来作防潮防护。四、实验报告总结贴片的工艺过程及质量检查要求所

贴应变片的型号，阻值及灵敏度系数 为什么要求应变片电阻丝与试件的绝缘电阻高？ 确定支座结构的柔性系数实验目的1.通过实验进一步了解结构相对刚度的概念2.熟悉百分表的使用方法及实验数据的处理。二. 实验设备与仪表 1.两付相对刚度不同的简单刚架。 2.二套连座百分表。3.0.5kg 和0.1kg 砝码若干个。实验原理刚架如下图1，应用能量法或位移法，可以求得在集中力Ｐ作用下，刚架梁跨中的

挠度y 为 y=)4(48)1(13++αβαβEI Pl =)4(192)

1(413++αβαβEI Pl 实验模型刚架I 为：横梁b=12mm ；h=8mm ；l=500m

竖梁b=12mm ；h=2mm ；H=300mm E=210GPa 这样64=α，2.1=β

y=1348EI Pl ⨯8.808.77=0.9631

3

48EI Pl 按其求得的梁跨中挠度误差约为3.7%。可见，当竖梁很弱、横梁很强，可将刚架梁简化简支梁,实验模型刚架II 为：横梁b=12mm ；h=2mm; l=500mm 竖

梁

b=12mm

；

h=8mm;

H=300mm

E=210GPa

这

样

1.0=α，

2.1=βy=13192El Pl

⨯019.4019.14⨯=1.0141

3192El Pl 按其求得的梁跨中挠度误差约为1.4%。可见，

当竖梁很强、横梁很弱，可将刚架梁简化两端刚性固定梁。

实验内容和步骤用电子数显百分表测量刚架跨中挠度。 1.将电子数显百分表安装在万向磁性表架上，将电子数显百分表的测杆垂直顶在横梁的中点。 2.将电子数显百分表置位移档并置零。3.在横梁的中点挂好花兰,并加砝码加载, 每个花兰为100g ，砝码为100g 、400g 、500g ，根据表1和表2要求加载。 4.每个刚架共逐级加载三次,然后逐步卸载.并同时记录百分表的读数。5.每个刚架加载、卸载重复两次。 实验注意事项 1.电子数显百分表安装时，必须与梁垂直。2.加载时轻装轻卸。 3.由于百分表与刚架接触面存在磨擦,待电子数显百分表稳定后再读数。实验梁有关理论计算1.简支梁挠度计

算 y(21)=EI PL 483 2.两端刚性固定梁挠度计算 y(2l

)=EI

Pl 1923

七． 实验所得结论从以下几个方面去考虑 1.对于本实验,模型实际为刚架梁结构，将其简化为一个简支梁或两端固定梁结构进行计算，分析简化是否合理 ２.对实验中所产生的误差进行分析。实验报告要求

实验