[工学]材料力学下5_应变分析 电阻应变计法基础2学时

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1、材料力学力学与建筑工程学院力学系Tuesday,August17,2021中国矿业大学（北京）(70学时)1dfafdf下册第五章应变分析电阻应变计法基础(2学时)2dfafdf应变分析电阻应变计法基础§5-1概述§5-2平面应力状态下的应变分析§5-3电阻应变计的基本原理§5-4应变的测量与应力的计算3dfafdf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。

2、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。§5-1概述4dfafdf二、实验应力分析方法简介：1.机械量测法东汉郑玄(127—200)注释的《考工记•弓人》中的测变形图5dfafdf里奥纳多•达•芬奇(1452—1519)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6dfafdf伽利略(1564—1642)7dfafdf穆申布洛依克(1692—1761)8dfafdf9dfafdf2.其它方法

3、：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、云纹法、散斑法、声发射法等方法都有了快速发展和广泛应用。10dfafdf这里所指的平面应变状态，实际上是平面应力所对应的应变状态，它与弹性力学中所说的平面应变状态不同。由于最大应变往往发生于受力构件的表面，而表面上的点一般都可按平面应变状态进行分析。§5-2平面应力状态下的应变分析11dfafdf伸长的线应变和使直角增大的剪应变规定为正OBPA12dfafdfOBPAP’A’D13dfafdfOBP

4、AP’’B’D’14dfafdfOBPAP’’D’15dfafdf16dfafdf17dfafdf18dfafdf19dfafdf应变的实测：20dfafdf21dfafdf例：一点处的应力状态如图所示，试用应力圆求主应力。22dfafdf一点处的应力状态如图所示(应力单位为MPa)，试用应力圆求主应力及其作用平面。23dfafdf12345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：Ｋ—灵敏系数：§5-3电阻应变计法的原理及应用

5、24dfafdf四、电桥平衡原理电阻变化后：UR1R2R3R4I1,2I3,4ABCD电压输出桥25dfafdf五、电阻应变仪将输出电压转变为应变读数。26dfafdf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°60°120°27dfafdf七、主应变与测量应变之间的关系：28dfafdf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°xyu29dfafdf例2用60°应变花测得一点的三个线应变后，

6、求该点的主应变。三片60°应变花0°60°120°30dfafdf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。31dfafdf电测法的基本原理电阻应变片32dfafdf惠斯登电桥:应变仪的应变读数33dfafdf半桥接线法:1.单臂测量应变仪的应变读数工作片补偿片34dfafdf半桥接线法:2.半桥测量应变仪的应变读数工作片工作片35dfafdf全桥接线法:1.对臂测量应变仪的应变读数工作片补偿片工

7、作片补偿片36dfafdf全桥接线法:2.全桥测量应变仪的应变读数工作片工作片工作片工作片37dfafdf12341补偿片43238dfafdf作业5-15-45-739dfafdf