实验力学习题

实验力学习题

1. 如图(a)所示的平板拉伸试件受轴向力F 作用，试件上粘贴两枚应变片1R 、2R ，其应变值分别为1ε、2ε，由1R 、2R 组成图（b ）所示半桥测量电路（R 为标准电阻），这时应变仪读数为 。 A 1(1)με+ B 2(1)με+ C 1(1)με- D 2(1)με-

2. 圆轴受扭矩T 作用，用应变片测出的是 。

A 切应变

B 切应力

C 线应变

D 扭矩 3. 使用补偿块方法进行温度补偿时，对补偿块和补偿片有哪些要求？

4. 在应变测试中，怎样根据测点的应力状态选择应变片？

5. 电测中的零点漂移由哪些原因造成？怎样减少零点漂移造成的误差？

6.

常用电阻应变片的电阻值为多少？灵敏系数为多少？选择高阻值

C

(a)

(b)

应变片测量有哪些好处？

7. 举出几种（最少4种）常用应变片的特点及用途？ 8. 简述静态电阻应变仪中双电桥电路工作原理。 9. 简述悬臂梁式位移传感器的工作原理. 10. 简述扭矩传感器的工作原理。

11. 将847、830和-530按2×10的修约间隔进行修约。 12. 将847.25、838.38和-530.75按0.5的修约间隔进行修约。 13. 图示简支梁有一段等弯矩区,当施加荷载F 时,可用搁在梁上的三点挠度计测得挠度计中点的相对挠度f 。一枚应变片沿纵向粘贴于梁等弯矩段的下表面，以惠斯登电桥测量其电阻值。试由表中给出的数据确定应变片的灵敏系数。其中梁高15h mm =，挠度计跨径

mm L 300=。

14. 一枚应变片（120R =Ω， 2.0K =）粘贴于轴向拉伸试件表面，应变片轴线与试件轴线平行。试件材料为碳钢，弹性模量210E GPa =。若加载到应力300MPa σ=，应变片的阻值变化多少？如将此应变片粘贴于可产生较大弹性变形的试件，当应变从零增加到5000με时，应变片阻值变化多少？若应变片为半导体应变片(120R =Ω，

应变片组值（Ω）

f(mm) 121.3

0 121.6

1.50

100K =)，当试件上的应力300MPa σ=时，应变片阻值变化多少？

15. 某批丝绕式应变片3%H =，在00.30μ=的梁上标定其灵敏系数。现将其用于铝（0.36μ=）的试件上测应变，设有三个测点，应变片的安装方位和测点处的应变状态分别使(a) L B εε= (b) L B εε=-和(c) B L εμε=-。试计算每种情况下由于横向效应造成的应变计数的相对误差。

16. 图示在拉伸试件上粘贴四枚相同的应变片，a)、b ）、c ）、d ）是四种可能的接桥方法（R 是标准电阻），试求b ）、c ）、d ）三种接法的电桥输出电压对接法a)输出电压的比值（不考虑温度效应）。

17. 图示悬臂梁上已粘好四枚相同的应变片，在力F 作用下，试分别画出测出弯曲应变和拉应变的连接桥路（不计温度效应。桥臂可接入固定电阻）。

C

a)

C

b)

C

c)

C

d)

18. 康铜丝应变片的电阻R=120Ω，灵敏系数

K=2.00，电阻温度系数

65810α-=⨯ 1/℃。当试件在外荷载作用下，应变片上的应变为

100

εμε=时，温度改变1℃。试求由于温度变化所引起的应变片阻

值的改变量与外荷载作用所引起的改变量之比。

19. 发动机连杆如图所示，承受周向压力F 和弯矩M 的作用，已知连杆的材料E 、μ和连杆的截面积A 。试画出测轴向拉力F 的布片方案和接桥方法，并导出轴向力F 的计算公式。要求温度自补偿，尽可能提高电桥灵敏度。

14题图 15题图

20. 图示为一弹性元件受到偏心压力F 的作用。试画出测轴向压力F 的应变片布置和接桥方法。要求温度补偿和排除载荷偏心的影响。 21. 用直角应变花测得构件一点的应变值为0

0267σμε=-，0

45570σμε=，

9079σμε=。若材料是Q235钢，E=210GPa ，μ=0.3 ，[σ]=160Pa 。

试计算该点主应力并校核其强度。

F

22. 图示拉伸试件，弹性模量E ，泊松比μ，横截面面积A 已知，若用电阻应变仪测得试件表面任一点处两个互成90方向的应变为

a ε、

b ε。试求拉力F 。

23. 一钢制圆轴受拉扭联合作用，已知轴的直径20mm d =，材料的

200GPa E =，现采用直角应变花测得轴表面0点的应变值为

69610a ε-=-⨯，656510b ε-=⨯，632010c ε-=⨯，试求荷载F 和T 的大小。

24. 承受偏心拉伸的矩形截面杆如图所示，现用电测法测得该杆上、下两侧面的纵向应变1ε和2ε。证明偏心距e 与应变1ε和2ε在弹性范围内满足关系1212h

e b εεεε-=+。

25. 用并联电阻法对应变仪进行标定时，AB 、BC 桥臂应变片的电阻均为R=120Ω，在BC 桥臂上并联电阻值r =29880Ω的电阻，应变仪显示的应变值为1600με(1600×10-6)，问此时K 仪=?

若使K 仪=2，并联r =29880Ω

的电阻时，应调整电阻应变仪的灵

2

敏度旋扭，此时应使电阻应变仪显示的应变值ε仪=?

26. 图示应变片沿杆纵向粘贴，并用三芯导线半桥连接。测得应变仪读数值为1200με，已知应变片电阻R=120Ω，单根导线电阻r=12Ω，K 仪=2，K 片=2.4，试求弯矩M 在R1表面产生的实际应变值ε。

27. 一杆同时受轴向拉力和弯矩的作用， 试选择全桥接线方案。消除弯矩产生的应变，只测出轴向拉力产生的应变，试推导出结果，并画出桥路接线图。

28. 在图示光场布置中，起偏镜与检偏镜的偏振轴相互垂直，试推导出通过检偏镜后光波的表达式。

R (纵) P

M P M

R (横)

4R (横)

3R (纵) P 1

σ1

σ2

P 2

A