工程力学试验考试复习

弟■早一、实验技术标准实验标准：针对给定试验对试验对象、设备、条件、方法、技术等各个环节给予具体规定的文件。一般由标准化组织制定。二、试验方案1、试验目的、内容，依据的标准或协议。2、试样的要求（设计图、加工质量、数量）。3、仪器设备的选择和标定。4、试验的具体方法和步骤，试验出现异常时的预备方案和安全措施。5、规划试验人员的配备、组织和协调。6、试验经费预算和进度安排。三、力学量及其测量设备载荷测力仪、材料试验机长度量具（游标卡尺、千分尺、光学显微镜）变形引伸计应变电测设备（应变计+应变仪）四、试样实验分为材料试样实验和实物模型实验材料试样实验主要用于了解材料的力学性能；取材方式应满足相应的国家标准。实物模型试验主要用于大型结构的设计（大坝、桥梁、核反应堆）等。模型应满足相似理论。五、数值修约规则一、修约的表达方式指定修约位数的表示方法如：保留三位有效数字。保留两位小数。指定修约间隔的表示方法如：修约间隔为0.02。其含义是保留到小数点后两位、且是0.02的整数倍。四舍六入五考虑，五后非零则进一，五后皆零看奇偶，五前为偶则舍去，五前为奇则进一。例1:将下列数据修约到三位有效数据例2:将数据12.75按0.5单位修约。三、有效数字运算法则原则：先修约后运算1、加减法：修约时，应按各数中末位最高者修约。例4:求21.01,7.341,0.786的和。解：应为21.01+7.34+0.79=29.142、乘除法：修约时，按各数中有效数字最少者修约。

例4:求21.01,7.34,0.786的积。解：应为21.0X7.34X0.786=121第三章一、变形计的基本特征标距：指测量所使用的长度。灵敏度：指变形计对被测变形量的感应能力，是读数与被测量值的商。(也称为放大倍数)量程：指被测量值的上、下限之差。精确度：指测量结果与真值的符合程度。用示值误差、示值变动性和示值进回程差衡量。二、应变及其测量1若线段Ax的变形为Au,则线段Dx的平均线应变一点的线应变limLX「0三、电阻应变计的构造基底一将敏感栅定位并保证敏感栅与构件之间的绝缘电阻敏感栅一将被测构件表面应变转换成电阻变化输出覆盖层一保护敏感栅粘结剂一将敏感栅固结在基底和覆盖层之间引出线一连接敏感栅与测量导线Ks-―称为金属丝的应变灵敏系数KsdRR(12)KsdRR(12)在一定范围内，对特定材料和加工方法，电阻变化率与其应变之间成线性关系(如康铜等)四、理想的敏感栅材料特性1、灵敏系数Ks大，且在较大范围内保持不变。2、电阻率高。3、电阻温度系数小且稳定。4、弹性极限高于被测构件弹性极限。5、易于加工成丝或箔。五、按敏感栅材料分类:康铜(Ni45%Cu55%)——KS高且稳定，电阻率r高，电阻温度系数小，弹性好，加工性能好。常用于中、常温静载及大应变测量。馍铭合金(Ni80%Cr20%)——P高，电阻温度系数也大，疲劳寿命高。适宜动态应变测量和制作小栅长应变计。卡玛合金(Ni74%Cr20%Al3%Fe3%)——P和KS都较大，电阻温度系数小。但加工复杂，价高。常用于高精度应变测量及制作传感器钳鸨合金（Pt92%W8%）——耐高温（达1000C）,Ks较高，与温度的线性关系好，稳定。多用于高温测量恒弹合金（Ni36%Cr8%Mo0.5%Fe55.5%）——疲劳寿命高，Ks较高，但对温度敏感。多用于动态应变测量二、按敏感栅制造方法分类丝式丝绕式一价格便宜，不受温度限制短接式一横向效应较小，不耐疲劳箔式一应变传递更准确，散热性能好，横向效应小，疲劳寿命高，蠕变小，应变极限高。薄膜式六、灵敏系数（H）★1、定义：单向应力状态，将应变计轴向沿应力方向粘贴，RR——称为应变计的灵敏系数七、应变计电阻（R）★应变计在未安装、不受外力，且在室温情况下测定的电阻值。有600、1200、3500、500◎和1000Qo常用120a,塑料实验常用〉350Qo八、减小机械滞后的措施：1、采用高质量的应变计；2、固化完全；3、在正式测量前，预先加、卸载3〜5次。九、零点飘移（P）和蠕变（q）★零漂：已安装应变计在温度恒定、无机械应变作用时，指示应变随时间变化的现象。蠕变：已安装应变计在某一恒定的机械应变作用下，且温度不变时，指示应变随时间变化的现象称为蠕变。十、热输出（C）★已安装应变计，由于环境温度变化引起构件和应变计温度产生变化，使应变计产生热输出。TmaxTminTmTo第四章一、应变仪的基本组成电源电路、测量电路、放大器、显示器和输出电路（A/D转换器）二、电桥平衡条件§4-2测量电路-、立流电桥1、直流电桥的r作原理♦:•电桥平衡条件设R1、R2、R3、R4为桥皙电阻，供桥电位为UAC,电桥输出为Ubd“称为电桥平衡电桥平衡条件：=火潭4或K=Rj=Rj•:♦电阻变化引起的输出电压测后桥路四臂均接成变计，且阻侑变化分别为ARrAR,、AR..AR.I二（凡♦端MMf端）（&♦竭）（凡♦温］一（凡+阴+•♦端）（凡十端+凡+温）”若&=&=%=牝.忽略高阶微量J勺偿-管喈-铝全等臂电桥忽略非线性项或%=凡=%=&f全等臂电桥K为应变计灵敏系数%、%为应变计电阻，R3.R”为应变仪固定电阻半等臂电桥v二（4+/）号一（冬+端）&I，

研—（凡+M+与+端）（凡,凡）”若&=&,生=%忽略高阶微量停食）忽略非线性项

CuHd=今Kg—&）4相对识差小勺火与Zi-iRi为工作应变计，R?为温度补偿应变计单臂工作洋桥KeF2、电桥的平衡调节电路在测量桥路中可能初始桥路不平衡。为调节电路初始平衡，增加固定电阻和电位器

电桥读数U%=年长（臼一4十修一4）4£'=K（£[-G+£3一£4）4仪%=KIgaiJ2、交流电桥的平衡调节力流电桥的平衡不仅与一”交流电桥2、交流电桥的平衡调节力流电桥的平衡不仅与1.电桥平衡条件3=%和电阻分量有美，而n与电容3=%和电阻分量有美，而n与电容，分量仃关.因此在测景桥路中,除设置电阻预谑平衡装置外，还设置电容预调平衡笠置.用等效集中电容表示,则丰桥连接的电桥千衡条件J为3、输出电压交流电桥的电容平衡时，若电源频率和电容都比较小，输出电压可以用直流公式表示,第六章一、选测点测应力分布：线上五点布片，在应力变化大的区域加密。测强度：选可能的应力最大点。测载荷：在某截面的四周选点。二、应变计布置单向应力状态点一一沿应力方向粘贴一枚应变计。二向应力状态点主应力方向已知时，沿主应力方向粘贴直角应变花。主应力方向大略知道时，粘贴450应变花。主应力方向完全未知时，粘贴等角应变花。三、优良桥路的特点（全桥优于半桥）：可消除非测量因素的影响；灵敏度高；非线性误差小。四、应变仪零点漂移的检测与修正检测取两个标准精密电阻作为应变计，接在应变仪的一个通道上，调平；在记录各工作通道读数时，同时记下该通道的读数，该通道读数即应变仪的零点漂移。修正将各工作通道的读数减去零点漂移值，即为修正后读数应变。五、环境的影响及综合修正1）、减小湿度影响的措施：1、选用胶基应变计。2、应变计粘贴后应充分干燥、完全固化。3、采取有效的防潮措施。2）、减小温度影响的措施1、工作片和补偿片的型号应一致。2、测量导线的型号、规格、长度应一致，并将它们捆扎在一起，沿阴凉、干燥、温度比较衡定的路径引至应变仪。3、多点测量时，适当增加补偿片数目。3）、减小电磁场影响的措施：1、将测量导线捆扎成束。2、改变应变仪方向。3、使用屏蔽电缆线。六、四种桥路连接［三:全曹工作的半桥连接在票樵瓶的AIR端接］作应变计，CD.E4瑞连内部电用［二最皆「作的半桥连接3/4桥)在溺艮桥路的AH编福工作Jfi变计*HC端接温度祚管应变计.(D.DA端连内部电01.心|•诂用于两桥螂的应受il•感应应变为界号的情况、・可泅应蹩分2jH适用亍恻量】:程构性上二点的总成变三「对臂」:作的全桥连接0在消室轿踣的AB、(U弋墙接工作应变计.BC\DA<y墙接温度补/应变计八，k，・丁5+2如A.__—.g+幽yrH:.._rM用M•造用于两桥营的应IE甘感应应变为H号的情;兄.•可都应变分鼠,七、长导线的影响及修正TOC\o"1-5"\h\z:此石臂工作的全桥连接,在测前桥路的四臂上魄，\央均接工作应变计।〈)%=/(£|一石工\Z%

*口d-T_jL-±-j--_L洪h舄一机/・可制应变分量,常用F传感器的测I量桥路。半桥二线接法。半桥二线接法1)、影响1、输出应变减小；2、平衡能力降低：3、温度补偿失效。修正【叫，J"7白半梆双战错法士-I。.桥宵电网&HH+。全柝四姓接法削用新路常少「口’的输入精压出％「卜降为谕出桥压也同比下降八、静态记录仪特点：可实现数据的自动采集、处理和输出多点测量时可大大提高工作效率。第八、九、十章一、任何力学量只要能设法转变成应变，就都可利用应变计进行间接测量传感器组成：弹性元件、电阻应变计、附件传感器的灵敏度主要取决于弹性