应变花计算原理必看.ppt

第十五章第十五章 实验应力分析基础实验应力分析基础 151 概 述 152 电阻应变计法的原理及应用 153 光弹性法的原理及应用 15 概 述 一、实验应力分析方法的作用： 1.设计时，测定模型的应力或变形，依次来确定构件的合理尺 寸和结构形式。 2.工作中，测定构件的真实应力或变形，找出最大应力的位置 和数值，以评价工程结构的安全可靠性，并为提高设备的 工作能力提供依据。 3.对破坏或失效构件进行分析，提出改进措施，防止再次破坏 。 4.测定外载的大小、方向以及各种动响应。 5.从试验中探索新的规律，并对应力分析理论和计算方法进行 校核。 二、实验应力分析方法简介： 1. 机 械 量 测 法 东汉郑玄(127200)注释的考工记弓人中的测变形图 里奥纳多达芬奇(14521519) 此图被认为是最早的材力试验 里奥纳多达芬奇设计的铁丝受 拉试验 伽利略 (15641642) 穆申布洛依克 (16921761) 2.其它方法： 20世纪初至今，电学、光学、声学和材料科学的发展， 为试验应力分析其它测量方法的产生创造了条件。于是，电 阻应变法、普通光弹法、全息光弹法、散斑法、声发射法等 方法都有了快速发展和广泛应用。 152 电阻应变计法的原理及应用 一、电阻定律：导体电阻 二、弹性定律：导体受力或变温后，L、A都将发生改变。 三、电阻应变片： 灵敏系数： 1 2 3 4 5 丝绕式应变片 1覆盖层 2基底 3引出线 4粘结剂 5敏感栅 四、电桥平衡原理 电阻变化后 ： U R1 R2 R4 I1,2 I3,4 A B C D 电压输出桥 R3 五、电阻应变仪将输出电压转变为应变读数。 六、布片： 尽可能使片子的方向与主应力方向一致 。 主应力方向未知时，必须由三个独力量才能确定一点的 应力状态。 三片45应变花 0 45 90 三片60应变花 0 60120 七、主应变与测量应变之间的关系 ： 例1 用45应变花测得一点的三个线应变后，求该点的主应变。 0 max45 x y u 例2 用60应变花测得一点的三 个线应变后，求该点的主应变。 三片60应变花 0 60120 八、接桥： 要使应力正负相间；全桥精度高，半桥精度低。常用半桥 双臂式桥路。 九、温度补偿 ： 最好能在桥路中自补偿；否则，要用绝对不受力的温度补偿片。 工作片与补偿片要始终处于同一温度场中 。 153 光弹性法的原理及应用 一、光测原理： 1.永久双折射： 2.暂时（人工）双折射： 光射入各向异性体产生的双折射 e o 二、平面应力光学定律： 1.折射率： C模型材料的应力光学系数。 D s1 s1 s2 s2 平 面 偏 振 光 平面偏振光通过受力模型 2.光程差： 3.平面偏振场中的光强： 受力模型在正交平面偏振布置中 P s1 s2 A O f 光源 模型 检偏镜 起偏镜 等倾线 引起的黑点的迹线形成的干 涉条纹等倾线 等倾线上，主应力方向相同 且与偏振轴重合。 等差线 形成的干涉条纹等差线 以白光为光源, 等差线为彩色条 纹,故等差线又 称等色线 f材料的条纹值。 a、反复加载，等倾线不变，等差线改变。 区分等倾线与等差线 b、同步旋转起偏镜与检偏镜，等倾线改变，等差线不变。 c、凭经验，等倾线较粗（一片黑），等差线较细（一条线） 。 4.正