礦山測(cè)試技術(shù)應(yīng)變測(cè)試技術(shù)(文件)
【正文】 選擇n 電阻值選擇 電阻應(yīng)變儀多按 120歐應(yīng)變片設(shè)計(jì)的，故多選擇這種應(yīng)變片 當(dāng)應(yīng)變片阻值與應(yīng)變儀要求阻值不相同時(shí)，應(yīng)按應(yīng)變儀說明書加以修正n 靈敏系數(shù)的選擇 有的動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀靈敏度固定，無調(diào)動(dòng)裝置，選擇的應(yīng)變片靈敏度應(yīng)與動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀靈敏度相同，否則需按說明書加以修正n 在多點(diǎn)測(cè)量時(shí)，盡可能選用靈敏系數(shù)相同的應(yīng)變片，以減少數(shù)據(jù)處理麻煩3 . 應(yīng)變片類型選擇n 應(yīng)變片結(jié)構(gòu)類型選擇n 在測(cè)量精度要求不高情況下，可用絲繞式應(yīng)變片n 在重要測(cè)量和傳感器上使用，宜選用短接式或箔式應(yīng)變片n 半導(dǎo)體應(yīng)變片和薄膜應(yīng)變片體積小，輸出大，傳感器上應(yīng)用n 基底種類選擇n 應(yīng)變片基底材料有紙基、膠、金屬等n 在常溫下可用紙基應(yīng)變片n 在溫度較高、濕度大，甚至水下，應(yīng)選擇膠基應(yīng)變片n 重要測(cè)量和傳感器上應(yīng)用，也應(yīng)選擇膠基應(yīng)變片n 敏感柵材料選擇n 應(yīng)變片敏感柵材料有銅鎳合金、康銅、鎳鉻合金等n 銅鎳合金、康銅材料溫度系數(shù)小，有良好溫度穩(wěn)定性，適用長(zhǎng)期靜載下使用n 鎳鉻合金靈敏系數(shù)大，熱穩(wěn)定性差，適合動(dòng)載下測(cè)應(yīng)變4. 特殊情況167。2信號(hào)放大器 — 微伏級(jí)直流放大器216。7數(shù)字顯示表 — 直接顯示應(yīng)變讀數(shù)216。 應(yīng)變片因溫度變化引起應(yīng)變片電阻變化216。由圓軸表面取一單元體作應(yīng)力分析可知，在與軸線成 450角的方向上存在有最大和最小主應(yīng)力，其絕對(duì)值均等于最大剪應(yīng)力n 實(shí)驗(yàn)布置 在主軸上粘貼 450角方向的應(yīng)變片，按半橋聯(lián)接 扭轉(zhuǎn)應(yīng)變測(cè)量 — 計(jì)算n 在圓軸表面，與軸線成 450角的方向上，各貼一個(gè)應(yīng)變片并按半橋聯(lián)結(jié)，則由電橋輸出公式得n結(jié)論216。 利用橋臂串聯(lián)均值性原理，消除彎矩，按半橋方式聯(lián)結(jié)壓縮與彎曲組合測(cè)量實(shí)驗(yàn)布置b)測(cè)量原理分析n 受到壓縮和彎曲及溫度變化作用后n 應(yīng)變片電阻變化為： n 應(yīng)變片電阻變化為：n 橋臂 1總電阻變化為n 補(bǔ)償塊應(yīng)變片n 不受力n 溫度變化電阻變化 :n 橋臂 2總電阻變化為 ： n 工作應(yīng)變片和溫度補(bǔ)償應(yīng)變片 是按半橋連接 2. 僅測(cè)量彎曲引起的應(yīng)變n 只需要測(cè)量彎曲引起的應(yīng)變，而消除拉伸引起的應(yīng)變n 其實(shí)驗(yàn)布置和接橋方法如圖 測(cè)量原理分析 若 Ky=K ，應(yīng)變儀讀數(shù)等于彎曲引起的應(yīng)變值的兩倍，其溫度影響也可消除n彎曲使試件下側(cè)受拉 ， R1應(yīng)變片電阻變化n彎曲使試件下側(cè)受壓， R2應(yīng)變片電阻變化為：n對(duì)于半橋連接 扭轉(zhuǎn)拉伸彎曲組合測(cè)量實(shí)驗(yàn)布置n 右圖是測(cè)量由 扭矩 引起的應(yīng)變而消除其它變形實(shí)驗(yàn)布置n 對(duì)于彎矩 M： R R4受拉， R R3受壓n 對(duì)于扭矩 Tn： R R3受拉， R R4受壓欲單獨(dú)測(cè)量試件在扭轉(zhuǎn)、拉 (壓 )和彎曲中某一力作用下的應(yīng)變值，需首先對(duì)試件的受力分析，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行實(shí)驗(yàn)布置 扭轉(zhuǎn)、拉壓和彎曲組合應(yīng)的測(cè)量n 只測(cè)由扭矩引起的應(yīng)變而消除其它變形影響 按圖貼片和全橋接橋、各臂電阻變化為 扭轉(zhuǎn)、拉壓和彎曲組合應(yīng)的測(cè)量n 應(yīng)變儀上的讀數(shù)為扭矩 Tn作用下與軸向成 450方向上的應(yīng)變值的四倍，并消除了溫度影響n 由此應(yīng)變可算出應(yīng)力和扭矩?cái)?shù)值n 同理進(jìn)行只測(cè)彎曲或拉伸引起的應(yīng)變的測(cè)量n 在實(shí)測(cè)中還可以采用其它形式的貼片和接橋方法n把上述各橋臂電阻變化值代入 平面應(yīng)力測(cè)量n 問題n 平面應(yīng)力（ plane stress）狀態(tài)是由三個(gè)應(yīng)力分量決定的n 至少需要測(cè)量三個(gè)方向應(yīng)變才能測(cè)出平面應(yīng)力狀態(tài)n 當(dāng)主應(yīng)力方向己知時(shí)，可以只測(cè)量?jī)蓚€(gè)主應(yīng)力方向的應(yīng)變 n 步驟n 先測(cè)出平面應(yīng)變n 根據(jù)應(yīng)力分析理論求出平面應(yīng)力 主應(yīng)力方向己知的平面應(yīng)力測(cè)量n 是指主應(yīng)力方向已知，要測(cè)量主應(yīng)力大小n 只有兩個(gè)未知數(shù)a) 實(shí)驗(yàn)布置n 貼片方向與主應(yīng)力方向一致n 溫度補(bǔ)償片另貼在補(bǔ)償塊上n 分兩次 (點(diǎn) )測(cè)量b) 主應(yīng)力計(jì)算n分別測(cè)出 σ 1及 σ 2方向上的應(yīng)變 ε 1及 ε 2n按虎克定律 (已知被測(cè)材料的彈性模量 E和泊松比 μ) ，可算出 σ 1及 σ 2 主應(yīng)力方向未知的平面應(yīng)力測(cè)量n設(shè)法測(cè)出上述的應(yīng)變分量，然后按平面應(yīng)力分析理論求出主應(yīng)力值和方向n三個(gè)未知數(shù)n在主應(yīng)變的方向未知時(shí)需建立一個(gè)直角坐標(biāo)系n設(shè)該直角坐標(biāo)系應(yīng)變?yōu)閍) 實(shí)驗(yàn)布置圖n在應(yīng)力場(chǎng)中任意三個(gè)方向貼應(yīng)變片n任意二個(gè)應(yīng)變片不能在同一直線上n溫度補(bǔ)償片另貼n每個(gè)應(yīng)變片與補(bǔ)償片按半橋聯(lián)接b) 計(jì)算原理 1 設(shè) 在 x—y 平面應(yīng)變場(chǎng)中，應(yīng)變片貼在 OB方向，應(yīng)變片與 x軸的方向成 j角n 平面應(yīng)力分折理論，任意方向線應(yīng)變 與 關(guān)系為b) 計(jì)算原理 2n 有三個(gè)未知數(shù)： n 要求得這三個(gè)未知數(shù)需要三個(gè)獨(dú)立方程，測(cè)出三個(gè)方向的應(yīng)變值
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