载荷识别实验(ZZH)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1
通道号
导 线 接 线 住
234
5 6 7 8 9 10 1234
5678
应变量及设置修正系数
9 10 确认 退格
设置 平衡
十、接线示意图：
DH3818静态应变仪
测 点
A
半桥测量扭矩引起
的应变
RA 450 R0A
RA 450
测 点
B
RB 450 R0B
RB 450
补偿
1/4 桥
半桥 短接片
A B C D
四、实验步骤
1、根据实验原理设计实验方案；
2、根据测试方案，画出组桥简图， 并按图将构件测点处应变片接入应变仪中；
3、进行应变仪参数设置并调零，对构件加载， 测出初载荷以及末载荷各自的应变值；
4、卸载，拆除导线，关闭电源；
5、根据实验方案，利用所测得应变值，计算载荷 。
五、电桥原理：
B
电桥平衡条件 (U BD = 0) 即R1R3 = R 2 R4
导 线
C
接 线
D
住
234
5 6 7 8 9 10 1234
5678
应变量及设置修正系数
9 10 确认 退格
设置 平衡
十、接线示意图：
DH3818静态应变仪
测 点
A
半桥测量弯矩引起
的应变接线图
RA 450 R0A
RA 450
测 点
B
RB 450 R0B
RB 450
补偿
1/4 桥
半桥 短接片
A B C D
1
通道号
导 线 接 线 住
234
5 6 7 8 9 10 1234
5678
应变量及设置修正系数
9 10 确认 退格
设置 平衡
十、接线示意图：
DH3818静态应变仪
测 点
A
温度补偿片
RA 450 R0A
RA 450
测 点
B
RB 450 R0B
RB 450
补偿
A
1/4 桥
B
C
半桥
D
短接片
1
通道号
导 线 接 线 住
测试项目 组桥方式 组桥简图
初载荷应变 (με)
末载荷应变 (με)
应变增量 (με)
弯矩 M
1/4桥 半桥
扭矩 Ｔ
半桥 全桥
十、组桥接线图
1/4桥连接测弯矩应变
A
R0A
温度补偿片
B
C
D
固定电阻
半桥连接测弯矩应变
A
R0A
B R0B
C
D
半桥连接测扭矩应变
A
RA 450
B
RA 450
C
D
全桥连接测扭矩应变
2b
2、半桥连接测扭矩引起的应变：
σ τ
s s x
τ R A 450
A
RA 00
x
RA
τ σ 450
RA 450
A
3
θ1
RA 450
θ2
1
两线应变之差等于角
平分线上的剪应变γ
1 2 450
s s t Δu
(
ΔR-A45 RA
-45
ΔR4A5 R4A5
由扭转理论知：
1
) [( εT45 εM45
A
RA 450
B
RA 450
RB 450
C
RB 450
D
测
RA 450
点 A
R0A
RA 450
管轴线方向
RB 450
测 点 B
R0B
RB 450
十、接线示意图：
DH3818静态应变仪
测 点
A
温度补偿片
RA 450 R0A
RA 450
¼桥测量弯矩引起 的应变接线图
补偿
1/4 桥
半桥
短接片
1
通道号
A
B
1
通道号
导 线 接 线 住
234
5 6 7 8 9 10 1234
5678
应变量及设置修正系数
9 10 确认 退格
设置 平衡
十、接线示意图：
DH3818静态应变仪
全桥测量扭矩引起 的应变
测 点
A
RA 450 R0A
RA 450
测 点
B
RB 450 R0B
RB 450
补偿
A
1/4 桥
B
C
半桥
D
短接片
3 max
) ( ε45T
1
ε4M5 )]
3 1
2εT
仪
2
由弹性理论知：
1 ( 3 ) sin 21
1
3
21
仪
由材料力学理论知：
τ=γG..(1)；τ= T WT
..(2)
G
= E ..(3);T 2(1+μ)
=
Fa...(4)
未知载荷：F
EWT 仪 （ 2 1 ）a
?(N )
九、实验数据记录表
α=d/D=0.88，E=210 Gpa, μ=0.285
未知载荷 F=？(N)
测
RA 450
点
A
RA 00
RA 450
管 轴
线
测
RB 450
点
B
RB 00
方 向
RB 450
七、实验原理： 1、测点处的应力状态及其内力和应力
t
弯矩引起的拉应力
扭矩引起的剪应力
s
As t
M
b
Fb
s
Mb WZ
Ta
Fa
t
RB 450
C
D
固定电阻
U U ( R0A0 R0B0 )
4
RA 00
RB 00
由
材 料
s E0.....(1)
M F b.....(3)
U 4 U
4
力
K
A 00
(
B 00
)
学
理
K 2 0
论
未知载荷： F
s
M Wz .....( 2)
0
仪
2
.....(4)
EWz仪 106 ?(N )
十二、思考题：
1、测量只有扭矩引起的应变而无弯矩引起的应变怎样组成全桥？ 2、测量只有弯矩引起的应变而无扭矩引起的应变怎样组成全桥？ 3、怎样组桥是弯矩和扭矩引起的应变的总合。
2、测点处的应力分布及简图
F
来自百度文库
A
简图
B
T
弯矩图M=Fb
()
扭矩图T=Fa
(+)
剪力图Q=F
(+)
薄壁圆筒弯扭组合的内力
s弯
t扭
材料力学实验（四）
载荷识别设计性实验
轧钢机立柱承受拉弯组合变形
二、实验目的
1、通过应力应变状态分析，设计测量弯扭组合构件 上未知载荷的方案，实测出载荷。
2、进一步熟悉电测法原理及应用,掌握1/4桥、半桥 全桥的组桥方法。
三、实验设备
1、弯扭组合实验装置； 2、DH3818静态电阻应变仪；
3、CMT5105电子万能材料试验机。
234
5 6 7 8 9 10 1234
5678
应变量及设置修正系数
9 10 确认 退格
设置 平衡
十一、实验报告要求
1、在实验报告中，必须画出实验装置简图；
2、用1/4桥和半桥测试弯矩M，必须绘出各自的应变片组桥接线简图； 用半桥和全桥测试扭矩T，必须绘出各自的应变片组桥接线简图；
3、要写出计算未知载荷所的计算公式以及计算过程。
Ta WT
s
t
x
t
A sx = sx A sx +
A
s1
s3
At
t
t
t
s
t
B
s
t
sx
B
sx
t
t
+
B
= sx
t
B sx
t
s3
s1
Bt
弯矩引起的压应力 扭矩引起的剪应力
t
八、组桥方案：
1、半桥连接测弯矩引起的应变
τ
A
R0A
sx
A
τ R A 450 RA 00
sx
B
RB 450 RB 00
sx
B
R0B
τ R A 450
t剪
电桥桥压输出 : （加减特性）
R1
正
A
负
R2
负
C U BD
正
U BD
U 4
( R1 R1
R2 R2
R3 R3
R4 ) R4
U 4
K (1
2
3
4)
R4
R3
D
U
其中（ Ri L ）
Ri
L
应变片 构件
F
F
R1 R2
R3 R4
六、实验装置：
b
A
B
布片位置和方位 A
X轴
B
A
I
I
B
a
F
装置参数：
a=195mm,b=350mm，D=42mm, d=37mm
通道号
导 线 接 线 住
234
5 6 7 8 9 10 1234
5678
应变量及设置修正系数
9 10 确认 退格
设置 平衡
十、接线示意图：
DH3818静态应变仪
测 点
A
半桥测量扭矩引起
的应变
RA 450 R0A
RA 450
测 点
B
RB 450 R0B
RB 450
补偿
1/4 桥
半桥 短接片
A B C D
四、实验步骤
1、根据实验原理设计实验方案；
2、根据测试方案，画出组桥简图， 并按图将构件测点处应变片接入应变仪中；
3、进行应变仪参数设置并调零，对构件加载， 测出初载荷以及末载荷各自的应变值；
4、卸载，拆除导线，关闭电源；
5、根据实验方案，利用所测得应变值，计算载荷 。
五、电桥原理：
B
电桥平衡条件 (U BD = 0) 即R1R3 = R 2 R4
导 线
C
接 线
D
住
234
5 6 7 8 9 10 1234
5678
应变量及设置修正系数
9 10 确认 退格
设置 平衡
十、接线示意图：
DH3818静态应变仪
测 点
A
半桥测量弯矩引起
的应变接线图
RA 450 R0A
RA 450
测 点
B
RB 450 R0B
RB 450
补偿
1/4 桥
半桥 短接片
A B C D
1
通道号
导 线 接 线 住
234
5 6 7 8 9 10 1234
5678
应变量及设置修正系数
9 10 确认 退格
设置 平衡
十、接线示意图：
DH3818静态应变仪
测 点
A
温度补偿片
RA 450 R0A
RA 450
测 点
B
RB 450 R0B
RB 450
补偿
A
1/4 桥
B
C
半桥
D
短接片
1
通道号
导 线 接 线 住
测试项目 组桥方式 组桥简图
初载荷应变 (με)
末载荷应变 (με)
应变增量 (με)
弯矩 M
1/4桥 半桥
扭矩 Ｔ
半桥 全桥
十、组桥接线图
1/4桥连接测弯矩应变
A
R0A
温度补偿片
B
C
D
固定电阻
半桥连接测弯矩应变
A
R0A
B R0B
C
D
半桥连接测扭矩应变
A
RA 450
B
RA 450
C
D
全桥连接测扭矩应变
2b
2、半桥连接测扭矩引起的应变：
σ τ
s s x
τ R A 450
A
RA 00
x
RA
τ σ 450
RA 450
A
3
θ1
RA 450
θ2
1
两线应变之差等于角
平分线上的剪应变γ
1 2 450
s s t Δu
(
ΔR-A45 RA
-45
ΔR4A5 R4A5
由扭转理论知：
1
) [( εT45 εM45
A
RA 450
B
RA 450
RB 450
C
RB 450
D
测
RA 450
点 A
R0A
RA 450
管轴线方向
RB 450
测 点 B
R0B
RB 450
十、接线示意图：
DH3818静态应变仪
测 点
A
温度补偿片
RA 450 R0A
RA 450
¼桥测量弯矩引起 的应变接线图
补偿
1/4 桥
半桥
短接片
1
通道号
A
B
1
通道号
导 线 接 线 住
234
5 6 7 8 9 10 1234
5678
应变量及设置修正系数
9 10 确认 退格
设置 平衡
十、接线示意图：
DH3818静态应变仪
全桥测量扭矩引起 的应变
测 点
A
RA 450 R0A
RA 450
测 点
B
RB 450 R0B
RB 450
补偿
A
1/4 桥
B
C
半桥
D
短接片
3 max
) ( ε45T
1
ε4M5 )]
3 1
2εT
仪
2
由弹性理论知：
1 ( 3 ) sin 21
1
3
21
仪
由材料力学理论知：
τ=γG..(1)；τ= T WT
..(2)
G
= E ..(3);T 2(1+μ)
=
Fa...(4)
未知载荷：F
EWT 仪 （ 2 1 ）a
?(N )
九、实验数据记录表
α=d/D=0.88，E=210 Gpa, μ=0.285
未知载荷 F=？(N)
测
RA 450
点
A
RA 00
RA 450
管 轴
线
测
RB 450
点
B
RB 00
方 向
RB 450
七、实验原理： 1、测点处的应力状态及其内力和应力
t
弯矩引起的拉应力
扭矩引起的剪应力
s
As t
M
b
Fb
s
Mb WZ
Ta
Fa
t
RB 450
C
D
固定电阻
U U ( R0A0 R0B0 )
4
RA 00
RB 00
由
材 料
s E0.....(1)
M F b.....(3)
U 4 U
4
力
K
A 00
(
B 00
)
学
理
K 2 0
论
未知载荷： F
s
M Wz .....( 2)
0
仪
2
.....(4)
EWz仪 106 ?(N )
十二、思考题：
1、测量只有扭矩引起的应变而无弯矩引起的应变怎样组成全桥？ 2、测量只有弯矩引起的应变而无扭矩引起的应变怎样组成全桥？ 3、怎样组桥是弯矩和扭矩引起的应变的总合。
2、测点处的应力分布及简图
F
来自百度文库
A
简图
B
T
弯矩图M=Fb
()
扭矩图T=Fa
(+)
剪力图Q=F
(+)
薄壁圆筒弯扭组合的内力
s弯
t扭
材料力学实验（四）
载荷识别设计性实验
轧钢机立柱承受拉弯组合变形
二、实验目的
1、通过应力应变状态分析，设计测量弯扭组合构件 上未知载荷的方案，实测出载荷。
2、进一步熟悉电测法原理及应用,掌握1/4桥、半桥 全桥的组桥方法。
三、实验设备
1、弯扭组合实验装置； 2、DH3818静态电阻应变仪；
3、CMT5105电子万能材料试验机。
234
5 6 7 8 9 10 1234
5678
应变量及设置修正系数
9 10 确认 退格
设置 平衡
十一、实验报告要求
1、在实验报告中，必须画出实验装置简图；
2、用1/4桥和半桥测试弯矩M，必须绘出各自的应变片组桥接线简图； 用半桥和全桥测试扭矩T，必须绘出各自的应变片组桥接线简图；
3、要写出计算未知载荷所的计算公式以及计算过程。
Ta WT
s
t
x
t
A sx = sx A sx +
A
s1
s3
At
t
t
t
s
t
B
s
t
sx
B
sx
t
t
+
B
= sx
t
B sx
t
s3
s1
Bt
弯矩引起的压应力 扭矩引起的剪应力
t
八、组桥方案：
1、半桥连接测弯矩引起的应变
τ
A
R0A
sx
A
τ R A 450 RA 00
sx
B
RB 450 RB 00
sx
B
R0B
τ R A 450
t剪
电桥桥压输出 : （加减特性）
R1
正
A
负
R2
负
C U BD
正
U BD
U 4
( R1 R1
R2 R2
R3 R3
R4 ) R4
U 4
K (1
2
3
4)
R4
R3
D
U
其中（ Ri L ）
Ri
L
应变片 构件
F
F
R1 R2
R3 R4
六、实验装置：
b
A
B
布片位置和方位 A
X轴
B
A
I
I
B
a
F
装置参数：
a=195mm,b=350mm，D=42mm, d=37mm