实验应力分析电测法静态测量课件

1、第四讲 常温静态应变测量4-1 静态测量的实施及稳定性目的一、静态测量的实施 1确定测量方案研究构件的应力应变分布规律研究构件的强度问题研究构件的局部位置的应力集中研究构件所受的载荷情况步骤 测量的总体设计是根据测量的目的和要求选择测点位置、确定应变计的布置和组桥方案2选择应变计测点危险点已知点对称点应变计布置和组桥方案应力状态载荷情况温度补偿设计测量电路和选择组桥方案的原则提高灵敏度减小误差依据构件尺寸材料测量精度应力梯度目标种类栅长型式检查电阻值，并按阻值分组使用3测量仪器及设备选择和检查依据精度要求数据采集的数目和速度目标手动自动数据采集及处理系统4应变计的安装、接线、防护和检查粘接剂磁

2、场干扰防潮检查5测量预加载测量6测量结果分析及完成报告必要数据计算依据及结果精度评价试验结论二、静态测量稳定性 1影响因素应变计绝缘电阻变化的影响桥臂电阻的变化率ABCDRRRRVBDuRnnnnnnnnnnnnRRRRRRRRRRRRRRRRRR2nnnnnnRRRRRRRRRRRnnnnnnRRRRRRRRRRR不计灵敏系数的变化，由此产生的应变读数漂移为dnnnnnnKRRRRRRRRRRRnnnndRRRKRRR例如：R =120 ，K =2 ，Rn =60 , 时,MM59nR666610591012010602)1059(120d温度变化的影响措施：应变计的预载处理应变计粘合剂未完

3、全固化预热抗干扰处理其他因素的影响导线焊接质量不高接线柱接触不良2静态测量稳定性的检测系统的综合漂移 应变仪的零漂环境变化引起的漂移一次加载卸载应变仪读数不回零多点测量中通道转换时的读数的变化与工作片同条件但不受载的应变计作为工作片的应变变化线性漂移的修正按比例分配，从相应的应变读数中减去4-2 应变计栅长的选择设应变计栅长 L 范围内，应变分布规律可用多项式表示 2210 xaxaax 用栅长 L 内平均应变代表栅长中点的应变，则只有在均匀应变和线性变化应变时才是准确的。当 为零时，,21aa均匀应变2210032dLaLaaLxLx当 为零时，,32aa线性应变对于按二次函数变化的应变，平

4、均应变为221032LaLaa而中点的应变为221042LaLaaM两者之差为2212LaM目前国内应变计长度最小为 0.2mm。对混凝土构件，栅长至少应为粒料直径的45倍。4-3 应变计粘贴方位误差的分析实际方位上的应变预定方位的应变2cos2221212cos222121二者之差为sin2sin2cos2cos22121)(2y)(1x1）如预定贴片方位与主方向重合，二者之差最小。sin2sin212）如预定贴片方位与主方向成 ，二者之差最大。045例如：在单向应力状态下，预定测 ，此时 ， ， 设材料波松比 ，贴片的角度误差 ，则100123 . 003相对误差为21221sin1sin

5、%356. 03sin3 . 1sin10221e03)(2y)(1x在同样条件下，如果预定测 方向上的应变 ，这时 。45045045相对误差为22sin11%4 .192sin1145e则1214521204503)(2y)(1x5 . 0贴片类型方向偏差（度）应力偏差%1单向拉伸杆件沿 方向10.0450.996.48045单向拉伸杆件沿 方向32.33.52.01045应变花060应变花5 . 0154-4 测点位置及方位的确定E 为被测构件材料的弹性模量 一、已知主应力方向的单向应力状态 E沿主应力方向贴一个应变计 二、已知主应力方向的二向应力状态 21211E12221E沿两个主应

6、力方向各贴一个应变计 为被测构件材料的弹性模量 （一）、由测得一点任意三个方向的线应变求主应力 1平面应力状态应力公式 2sin2cos22xyyxyx2cos2sin2xyyx2221)2(2xyyxyxyxxy2tg20nyxxy三、未知主应力方向的二向应力状态 xyxyx2用一点三个不同方向的线应变表示该点的应力状态 2sin2cos22xyyxyx)90(2sin)90(2cos2200900 xyyxyx2sin2cos22xyyxyxxyxy090由物理关系，得2sin)1 (2cos2)(1 (2)(1 (1xyyxyxE)(1090Exyxy同理可得2sin)1 (2cos2)

7、(1 (2)(1 (1xyyxyxE2sin)1 (2cos2)(1 (2)(1 (1xyyxyxE2sin)1 (2cos2)(1 (2)(1 (1xyyxyxE 二、应变花 1045应变花 045abc045045xyxy2)(1 (2)(1 (1yxyxaExyyxbE)1 (2)(1 (12)(1 (2)(1 (1yxyxcE联立解得)(12caxE)(12acyE)2(1ccaxyE2221)()()1 (2)()1 (2cbbacaEEcacab2tg20对应的主应力及主方向1abc1 判断二个主方向中那个方向作用着，其方法是：在应变、 、 中找出最大的一个，两个主应力中较大的主应

8、力距最大应变值较近。 ?2060应变花 abcxyxy06022221)()()()1 ( 32)()1 ( 3accbbacbaEE)()()()(3tg20bacabaca应变花的选择原则2无法估计主方向时，采用 应变花，三个测量方向均匀分 布，误差不会太大。 0601大体知道主方向时，用 应变花，因在 和 两个方向 附近，应变的大小对角度的微小变化不敏感，且有两个应 变计沿主方向；045090004-5 测量结果的修正一、应变计电阻值不同的修正原因： 应变计与设计电桥不匹配，破坏电桥输出阻抗与放大器输入阻抗之间的匹配关系。修正： 根据仪器使用说明书的修正公式或修正曲线查出修正系数 ，即可得修正后的应变为：d1二、应变计灵敏系数不同的修正原因： 灵敏系数超出了应变仪灵敏系数的调节范围；修正：dKK0测量时将灵敏系数 调为某一数值（一般为2），测量后对应变仪的读数 进行修正为：0Kd对半桥外补偿 无长导线时RRVuBD4有长导线时rRRVuBD24误差为rRrRRRRrRRuuuBDBDBDr222三、应变计横向效应的修正四、长导线的影响及修正