吉大材力第章

第九章实验应力分析§9.1概述§9.2电测应力分析的基本原理§9.3测量电桥的接法及应用§9.4二向应力状态下主应力已知时的应力测定§9.5二向应力状态下主应力未知时的应力测定§9.1概述一.为什么要进行实验应力分析1.理论公式都是经过实验,提出假设,通过几何、物理平衡关系推导而来.2.推导出的理论公式再经实践验证.3.对某些(受力、结构、形状)复杂构件,不满足材力理论公式的条件.4.新理论、新公式、新材料都要经过实验验证.二.实验应力分析的方法1.电测法-----主要介绍-----做两次实验2.光测法-----实验课介绍3.涂层法4.X射线法5.比拟法6.全息法§9.2电测应力分析的基本原理电测法-----非电量的电测量方法装置换算(应变)(电阻)一.转换原理构件F电阻的变化电压(电流)应变值(应变片)(应变仪)(记录器)1.电阻应变片商品形式丝绕式金属箔式基底---绝缘的薄纸,塑料片丝栅镍铬,镍铜合金绕成栅引线d=0.15---0.18mm镀锔的铜线三部分产品标定l---标距l=1---20mmlmin=0.2mm阻值R=50---200Ω一般120Ω2.转换原理K----灵敏系数,一般K=2将电阻片用特殊的胶贴在被测构件,预测的方向上.实验表明:电阻变化率与测点指定方向的应变成正比,即:二.测量原理及电阻应变仪由于被测构件变形小电阻变化很小通过仪器放大来测量静态电阻应变仪工作原理----电桥平衡[惠斯顿]电桥输出电压:ABCEDR1R2R3R4电桥平衡当产生略高阶微量得电桥输出利用转换成变换表盘,将因子变化成相应的应变系数,结论位:转(1)电桥的输出电压指示器指针的偏在一定应变条件下,桥臂电阻的变化率或应变片感受的应变成线性关系,可以从电桥挪输出萄量的币大小桂来确器定应械变值奖.(仍当然面要知道的关系),若只有R1为工作片则读数值(2累)电颈桥输丘出为储相邻急两臂尚符号劫相反走,相崖对两猴臂符号脸相同炮.(3隐)根躬据上跃述特尊性,肌相吵邻两罪臂可索以消效除等馅值同号成分温度补偿.相对两臂可以消除等值异号应变成分提高测量精度.三.射温稀度补目偿受力----变形(应变)测量温度跟--迅--天变形罚(应卧变)要设飞法消遭除温竟度变护化引拨起的菠应变混的原芳因:(1唉)温魂度变输,闲电阻迅变.(2便)电奖阻片练丝栅锡材料猾的温随度系索数与律被测爸物不同方.方法从一:美桥钱路补暮偿法由相邻炮两臂企相同筐的电阻退片贴法构件务上温度谢下温度翠产生狐的电戴阻变化(糟应变婚变化律)是镜同号的定,枪自动衫抵消闻,搬达到了错互补顿.方法码二:咸温缴度补族偿法相邻俩两臂电阻养片贴法材料温度瓦下受力押件(础工作振片)不受夏力件扰(补窝偿片仍)消除枣了工杀作片肤上由绸于温贩度变被化而黎引起范的变,达到了温度补偿.应采用暴相同§9.3测量电桥的接法及其应用(1狡)实臣现温苍度补冠偿(2划)从给复杂限变形爱中测鸣出所斤需的泡应变成分(3吵)尽僵量扩是大读味数,届以沙减小网误差生,集提高精拣度.布片方案:由受力,所测内容确定.全桥半桥四臂纱工作两臂总工作接桥方式达到目的两臂杀工作单臂炼工作电测削法的咸主要宰优点累:(3沫)华静,马动贤均可箩.(4照)非高低些温,聚高赏压,侄液严态下访.(5劣)淹可遥挣测.(1)灵敏度高.(2)应变片尺寸小,粘贴牢.lmin=0.2mm电测袭法的立主要神缺点赔:(1飘)肾只便涉于构脆件表棋面应耽变的唱测量问.(2采)晒测整时体应雷力分盗布,谁需很嘉多测绸点,舟工作立量大痰.(3淘)习对应刘力集郑中的辨测量览面不纽奉够精单确.(4察)警仪器桥,导斤线多掉,现欢场易剑受环兴境的支干扰帆.纯弯晋曲梁剑正应纹力的疫测量RCRC、半桥互补接法ce=e2rrEEe==sc2ceaFaRCRC、§9.4二向应力状态下主应力方向已知时的应力测定当主注应力亏方向林已知到时,饼沿蛛主应带力方蚊向贴痛片,语测出两裕个主舟应变狡.根无据接机桥方涝式找会出读劫数应懂变与真实段应变挡的关替系,腾再由哨广义害胡克期定律鞠求应爬力.例9.1圆轴扭转,已知力计宪算公傍式.R1R2R3R4求,主应力.确定布片,接桥方案并导尖出应R1R2R3R4ABCDR1R2R3R4解:扯应象力分赔析沿与轴线成方向为主方向,万故仓沿主防应力漂方向梢布片级.采用辜全桥鉴接法守.R1R2R3R4ABCDR1R2R3R4由广钓义胡射克定线律:§9.4二向应力状态下主应力方向未知时的应力测定第七尝章第水五节展应变令分析把中曾壮提到凡应变秒分析在工捆程中显的应哨用,铃即炮介绍灶了应颤变花享.若已忌知任瓜意三惕个方旧向的粮应变巡寿,状可求滤任意要方向的应秋变或回主应制变.测的分罚布来设选择册适宜宪的应毙变花太.一般选用便于计算的值.根据受力,应力弯扭冷组合杜变形慎实验版:ABlhFABA1.狼消弯舟测扭A将片与片接半桥.量为灰异号吓.同号,在该两方向的分因在该两方向的分量为故消去了弯曲的2.做消漠扭测面弯AB引起福的拉确应力垃.半桥贝,测密得的挎即弯放曲引泛起的A点应变花片受弯曲引起皂的压贼应力锄.将A,B应变花上