等强梁应变片实验

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1、I南昌丸竽I NIVKRITY南昌大学实验报告过控卓越10学生姓名：李森 学号:5801410059 专业班级:实验类型：验证综合设计创新实验 日期：20130505实验成绩：、应力测量实验压力容器的种类很多，按类型主要可分为厚壁和薄壁容器。按照工艺要求设计制造的压 力容器，其筒壁或封头上安装或焊有各种接管，支卒，人孔、吊环等等。这些零件的存在, 使的某些部位的应力分布变的相当复杂。为了确保结构的安全运行，就必须对这些部位进行 必要的应力分析。除了一些简单的结构可以进行理论分析之外，目前用于对压力容器进行应 力分析主要手段有：实验应力分析方法及有限元方法。因为有限元法只能对形状和受力比较 简单

2、的零件进行分析，所以在压力容器的应力分析与强度设计中，实验应力分析占有重要的 地位。实验1电阻应变电粘贴一、实验目的1、了解电阻应变片的粘贴工艺进行粘贴，粘合剂为502胶。2、制定布片方案。在等强梁上及补偿块上进行粘贴。（要求共贴六片由图A1所示）3、焊接导线，应变片编号，导线固定，并进行质量检查。二、实验仪器等强梁、丙酮、脫脂棉、502胶、红外灯或电吹风、石蜡或石蜡松香、万用电表三、实验原理电阻应变法测量应力的基本原理是:将电阻应变片固定在被测构件上，当构件变形时，应 变仪可以将应变的电阻值发生相应的变化通过电阻应变仪,可以将应变片中的阻值变化测 量出来度以正比于应变值的模拟电信号输出，最后

3、就町以用记录仪记录.四、实验内容与步骤1、在等强梁及补偿块上的贴片处进行清洗和打磨。去除油漆、油垢及锈层。用0#沙纸打 磨试件表面。打磨方向与应变片轴线成45交叉纹路。打磨面积约为应变片的35倍。溶剂 用乙醇或丙酮。2、在试件表面划出定向标志以便于粘贴。图A-1等强梁及补偿块的布片图3、对已划线表面进行最后清洗。用脱脂棉球沾上丙酮或乙醇擦拭试件表面，更换棉球 直至擦后棉球无墨迹为止。经最后清洗的表面勿用手接触。4、对应变片先进行外观检查，然后用QJ-23型直流电阻电桥对应变片进行阻值检查，至 少保证W 0.5Q。5、将选好的应变片用502胶贴在试件上。先在应变片及试件贴片处薄薄地涂上一层胶,

4、对准中心线把片贴在试件上，用一塑料薄膜垫在应变片上面，用手指滚压，将多余的粘合剂 和气泡挤出。6、用红外灯或电吹风进行干燥，但温度不宜太高(6 (TC)。7、如果干燥后对应变片进行质量检查。检查应变片是否贴牢，有无气泡，位置是否正确， 有无短路或断路，并检查电阻片与试件之间的绝缘电阻，绝缘电阻一般应大于20兆欧。8、检查合格后用胶布把应变片固定，编号、焊接导线，要求整齐、美观。9、若测量间隔时间长，需作防潮处理。用石蜡或石腊松香、凡士林配制防潮盖层材料, 涂在应变片之上以期防潮，涂复温度为60 C为宜，且构件亦应适当用红外线灯或电吹风加温。五、实验报告要求1、简述贴片、接线，检查等主要步骤。答

5、：用脫脂棉蘸丙酮清洗等强梁上的污垢。 用铅笔在等强梁上合适的位置划线，方便应变片粘贴定位。 用丙酮清洗试件表面，知道脱脂棉上无墨迹为止。 贴片：在试件和应变片表面涂502胶，用蹑子小心定位，将塑料膜垫在应变片上用拇 指滚压，赶出应变片下的气泡和多余的胶。 用红外灯进行烘干。 检查应变片是否符合要求，有没有短路断路。 用胶布固定应变片，焊接导线。2、画布片和编号图。南昌大学实验报告学生姓名： 李森 学号:5801410059 专业班级： 过控卓越101、胶布在本实验中除了固定应变片外，还有其它什么作用？ 答：胶布还有绝缘和防潮的作用。2、为什么要使用万用电表测量绝缘电阻？答：防止应变片和等强梁试

6、件之河短接而影响测量。3、电阻应变法测屋应力是基于什么原理的？答：基于电阻应变原理测量的。电阻应变原理：导体、半导体材料在外力作用下发生机械形变，导致其电阻值发生变化的物理现彖称为电阻应变效应。实验心得：做了实验才知道，平时感觉很简单的事情，想要做好还真不容易。上课时总感觉这些仪 器实验很好做，根本用不了多长时间，町是做了才知道，光贴应变片就很麻烦而且要很仔细 才能做好。稍微不注意就会有错误，有几个同学把应变片贴反了，还有的没烘干，造成实验 失败。纸上得来终觉浅，绝知此爭要躬行，以后还是要多动手，让自己的动手能力提升起来。实验2电阻应变片的接桥一、实验目的1、掌握在静载荷卜使用静态电阻应变仪的

7、测屋方法。2、学会电阻应变片半桥，全桥接法。二、实验仪器、设备1、TJ-1型等强度梁2、电阻应变片，在梁上卞表面粘贴四枚，在补偿块上粘贴二枚，（已有实验一完成， 如图A2示）3、YJ25型静态电阻应变仪及P20R25型电阻预调平衡箱或YJ28AP10R型静态电 阻应变仪或YJB1A型静态电阻应变仪图A-2应变片的布置图三、实验原理电阻应变仪电桥输出U与各桥臂应变片的指示应变有卜列关系:EK( 1 2+e 3e 4)其中、 1、 2、 3、 4分别为各桥臂应变片的指示应变，K为应变片灵敏系数，E 为桥压。对于半桥接法：如应变片R1 （正面，受拉应变 1）与温度补偿R5接成半桥，另半桥为 应变仪内

8、部固定桥臂电阻，则输出只有应变 1；如梁上表面应变片R1与梁下表面应变片R2 （反面，受压应变 2）接成半桥，则输出为 1e 2=2e 1。对于全桥接法：如应变片R1和R3 （正面、受拉）与R2和R4 （反面、受压）接成全桥，则 输出为 1e 2+e 3e 4=e 1。四、实验步骤分别按图A3各种接法接线桥路，先在初载荷卜将应变仪调零，然后每次缓慢增加05公斤载荷4kg后再卸载，反复几次后进行整理,计算出05公斤载荷所产生的平均应变。应变片和接桥方法五.实验报告要求：1、按步骤完成实验，并整理各种接法的数据。(见卞表)2、讨论应变片各种接桥方法，比较优缺点。接法我荷k g(a )全桥(b)半桥

9、(c )接R 3 和R 5(d )三桥0.0-728- 715- 405- 406- 452-448-471- 4720.5-570-571-333-333-416- 413-363-3641.0-427-428-261-261-380-377-254-2561.5-283-284-189-189-345-341-147-1482.0-141140-117-117-309-305-40-412.511-46-46-269-27066653.01431432424- 234-2351721723.52852849595-199-2002792784.0424424166166-165-16538

10、4384平均应变142. 13124. 6971. 1971. 1936. 4335. 38106. 56106. 75六、思考：1.如果静态电阻应变仪的指数不停往一个方向跳动，是什么原因?答:是因为应变片没烘干，测试过程中通电不停的加热烘干导致应变仪指数朝一个方向跳动。2、为什么在测量过程中要逐步的加载和卸载？答：减小、消除试件和应变片的滞后。3、应变片的半桥接法与全桥接法相比，有什么优缺点？优点：贴片简单，接线简单方便。半桥，.缺点：灵敏度不高，误差较大。优点：灵敏度高，减小或消除误差。全蚪.缺点：贴片复杂，线路较多，接线困难。实验心得：在上一个实验的基础上，这个实验好做多了，可是还是没那

11、么顺手。焊接线的时 候焊的很难看，调试电阻应变仪的时候调了好久才发现仪器是坏的，经过重重困难最 后终于线路连接完成，还是很有成就感的，因为发现自己的应变片工作状态良好，读 数很稳定，也比较精确。辛苦之余换來了成功，感觉还是挺好的。实验3电阻应变片灵敏系数的测定一、实验目的1、了解电阻应变片相对电阻变化率与应变之间的关系。2、掌握电阻应变片灵敏系数的测定方法。二、实验仪器1、TJ-1型等强度梁2、电阻应变片3、YJ25型静态电阻应变仪及P20R25型电阻预调平衡箱或YJ28AP10R型静态电阻应变仪或Y JB 1A型静态电阻应变仪三、实验原理电阻应变片粘贴在试件上受应变工时，电阻产生的相对变化与

12、AR/R之间有下列关系： R/R=K因此，在测得值和AR/R后，可求得K值，即应变片灵敏系数。1、值的测量方法根据材料力学公式：,6 M 1 实二 =E W E式中：M一弯矩kgcmW等强度梁抗弯截面横量E等强度梁材料弹性横量kg/cm：而对于矩形截面W二 1/6 bh2式中：h等强度梁的厚度cmb等强度梁的宽度cm。2、AR/R的测量方法测屋 R/R值的方法有多种，但较为方便的方法如下：由电阻应变仪测出指示应变仪和应变仪设定灵敏系数值K仪（通常设K仪二2）,用下式计 算而得。 R/R=Kn 仪=心 丈则有K妒K仪仪/灾四、实验步骤1、将粘贴好的应变片1枚与1枚补偿片接成半桥联入静态电阻应变仪

13、。2、对梁多次加卸载后将静态电阻应变仪调好平衡，此时K位应确定，通常旳汙2。3、每次0.5Kg缓慢加载至4.0Kg载荷，记录读数并初步整理好。4、整理仪器或继续下一个实验。五、实验报告要求：1、按一般格式书写。2、整理测试数据，计算结果及标准偏差并讨论之。答：以b组实验数据为例进行分析计算：b二36. 92mm h二3. 60mm 1=242. OmmW二 1/6 bhW* 3.692 * 0.362 = 0.08cm3M二二m*l二0 5*24. 2=12. IkgcmO M 1 ze 实二 二一二=12. 1/ (0. 08*2. 1) =72. 02E W EK实二K仪 tt/e 实=2*71. 19/72. 02=1. 98K实-K理6 =%2.17-1.982.178%思考：1、补偿片是如何实现温度补偿的？答：补偿片贴在和试件一样材料的试块上，在相同的环境卞由温度影响的应变，通过接桥町 以相互抵消从而实现温度补偿。2、除了使用补偿片外，还有其他方法吗？答：有，可以利用全桥或者半桥实现自动补偿。实验心得：实验过程中，本来都挺顺利的，可是后来一不小心弄断了两根导线，应变片上的导线也 被扯断了，经过思考发现还好，不影响实验，也算是不幸中的万幸。最后终于完整的做完了 实验，数据都采集的很好，感到挺欣慰的，也发现了很多自己的不足，以后还要多实践。