結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試(已修改)
2025-08-28 02:19 本頁(yè)面
【正文】 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn) 南京工程學(xué)院 ? 第四章 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)重點(diǎn)（習(xí)題） 繪出應(yīng)變計(jì) 1/4橋（另貼溫度補(bǔ)償片）和半橋的橋路連接圖，分析半橋和 1/4橋兩種橋路連接方式應(yīng)變儀輸出應(yīng)變的特點(diǎn)。 某矩形截面鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，截面 150mm*300mm，長(zhǎng) 2022mm，支座間凈距 1800mm，采用均布加載，應(yīng)變計(jì)溫度補(bǔ)償為工作片互補(bǔ)方式，設(shè)計(jì)完成試驗(yàn)內(nèi)容：（ 1）測(cè)試梁純彎矩引起的最大應(yīng)變，繪出測(cè)點(diǎn)布設(shè)簡(jiǎn)圖；（ 2）繪出應(yīng)變計(jì)橋路連接圖，計(jì)算測(cè)量應(yīng)變值（ ε測(cè) ）與梁實(shí)際應(yīng)變值（ ε實(shí) )之間的數(shù)量關(guān)系。 3 、在碳纖維布加固鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁受彎承載力的實(shí)驗(yàn)研究中，若梁長(zhǎng)為 ，截面為 150*300mm，支座凈距 ，試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容（ 1）加固后，梁受彎承載力的變化特點(diǎn)；（ 2）加固后，梁的撓度、裂縫開(kāi)展及破壞特點(diǎn)，請(qǐng)回答以下問(wèn)題： （ 1）繪出簡(jiǎn)支梁三分點(diǎn)加載試驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)圖，簡(jiǎn)要說(shuō)明各儀器的測(cè)量?jī)?nèi)容； （ 2）繪出 30kN和 50kN作用時(shí)，梁跨中截面應(yīng)變沿梁高的分布特征（最大應(yīng)變?yōu)?） 加載制度 概念 傳感器主要內(nèi)容： ? 概述 ? 機(jī)測(cè)法 (感受機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、顯示和附屬裝置 ) ? 電測(cè)法（把非電物理量變化轉(zhuǎn)化成電量變化， ? 感受部分、轉(zhuǎn)換部分、傳輸和附屬裝置） ? 其他傳感器：光纖、激光、紅外線、超聲波傳感器 一、鋼振弦傳感器 二、電阻應(yīng)變式傳感器 三、電渦流式傳感器 — 非接觸式 ? 應(yīng)變數(shù)據(jù)處理 — 應(yīng)力應(yīng)變轉(zhuǎn)換關(guān)系 加速度傳感器 拉力傳感器 振弦式拉力傳感器 振弦式土壓力傳感器 光纖測(cè)力傳感器 電渦流位移傳感器 內(nèi)埋式光纖溫度傳感器 概述 ? 根據(jù)應(yīng)力與應(yīng)變之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，通過(guò)測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面、內(nèi)部 應(yīng)變 來(lái)得到結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的 應(yīng)力 狀態(tài)。 ? 鋼材的拉伸試驗(yàn)中，在其屈服之前，其應(yīng)力 — 應(yīng)變之間存在著線性關(guān)系 ? 我們就可以通過(guò)測(cè)應(yīng)變來(lái)測(cè)應(yīng)力，而應(yīng)變測(cè)試方法比較簡(jiǎn)單，因?yàn)楦鶕?jù)應(yīng)變的定義： ?? E?概述 式中： —— 應(yīng)變 —— 測(cè)區(qū)長(zhǎng)度的變化量 —— 測(cè)區(qū)的原始長(zhǎng)度，稱之為 標(biāo)距 LL????L?L概述 ? 如在機(jī)測(cè)中，將 放大后測(cè)量； ? 在光測(cè)中，將 變化轉(zhuǎn)換光波長(zhǎng)的變化； ? 在電阻應(yīng)變測(cè)試技術(shù)中，將 轉(zhuǎn)換為傳感元件的電阻并進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為電壓的變化等等。 L?L?L?概述 ? 應(yīng)變測(cè)試的主要方法： —— 機(jī)測(cè)法 —— 光測(cè)法 —— 電測(cè)法 機(jī)測(cè)法 ? 定義： 利用機(jī)械式測(cè)試儀器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)變的測(cè)量 ? 主要儀器： —— 杠桿引伸儀 —— 手持式應(yīng)變儀（常用） —— 接觸式應(yīng)變計(jì) 機(jī)測(cè)法 ? 定義： 利用機(jī)械式測(cè)試儀器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)變的測(cè)量 ? 主要儀器： —— 杠桿引伸儀 —— 手持式應(yīng)變儀（常用） —— 接觸式應(yīng)變計(jì) 手持式應(yīng)變儀 手持式應(yīng)變儀 手持式應(yīng)變儀構(gòu)造原理1－剛 性的金屬桿；2－ 插軸（尖形）；3 －薄鋼片；4－千 分表；5 千 分表的測(cè)桿；6－ 剛性的金屬桿213L546接觸式應(yīng)變計(jì) 接觸式應(yīng)變計(jì)測(cè)裝置1 －金屬夾頭；2 －頂桿；3 －位移計(jì)；4 －試件1 2 34千分表 ? 構(gòu)造： 千分表由測(cè)桿、齒輪、彈簧、指針和度盤等各種零部件組合而形成四個(gè)機(jī)構(gòu)： ? 傳感機(jī)構(gòu)（千分表中的觸桿） ? 轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)（千分表中的大小齒輪及彈簧） ? 指示機(jī)構(gòu)（千分表中的指針） ? 機(jī)體和保護(hù)部分 千分表 10090807060504030208712365千分表構(gòu)造圖 1 －短針齒輪；2－齒 輪彈簧；3－長(zhǎng) 針；4－測(cè) 針5一測(cè) 桿彈簧；6，7 －齒輪；8一齒 條；9一頸 箍；10一 頂頭910機(jī)測(cè)法 ? 機(jī)測(cè)法工作原理：將測(cè)區(qū)長(zhǎng)度的變化通過(guò)千分表的測(cè)桿傳遞給一組齒輪，通過(guò)齒輪將長(zhǎng)度的變化進(jìn)行放大并改變方向，轉(zhuǎn)換為指針在刻度盤上的轉(zhuǎn)動(dòng)并指示出值，進(jìn)而計(jì)算出應(yīng)變值。 ? 機(jī)測(cè)法特點(diǎn)：安裝便捷，讀數(shù)方便、準(zhǔn)確度高、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)即一般不受溫濕度影響以及電磁場(chǎng)的干擾、性能可靠，但靈敏度不高、需要人工測(cè)讀、速度慢、工作量大。 測(cè)振傳感器 光測(cè)法 ? 定義： 利用光的某些特性如波長(zhǎng)的變化與應(yīng)變之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，通過(guò)光的波長(zhǎng)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)變的測(cè)量 ? 傳感器：光纖布拉格光柵傳感器 （ fiber optic Bragg grating strain sensor） 光纖布拉格光柵傳感器 ? 構(gòu)造：光纖、布拉格光柵組成 1輸入信號(hào)；2反射信號(hào)；3傳輸信號(hào)；4光纖線芯；光柵基本構(gòu)造示意圖6214535紫外寫入光柵；6光纖包層；7布拉格光柵周期7表面式光纖應(yīng)變傳感器 內(nèi)埋式光纖應(yīng)變傳感器 表面式溫度光纖傳感器 內(nèi)埋式光纖溫度傳感器 光纖布拉格光柵傳感器 ? 工作原理： ? 式中：
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