东南大学：《检测技术》课程教学资源（PPT课件）第九章 应变、力与扭矩测量

第九章应变、力与扭矩测量第一节应变与应力的测量第二节力的测量第三节扭矩的测量

第一节 应变与应力的测量 第三节 扭矩的测量 第二节 力的测量

第一节应变与应力的测量机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS应变的测量1.应变测量原理应变电测法的测量系统主要由电阻应变片、测量电路、显示与记录仪器或计算机等设备等组成，如图9-1所示。U或iAR显示与记录仪器E电阻应变片测量电路或计算机图9-1

2 1.应变测量原理 第一节 应变与应力的测量 一、应变的测量 应变电测法的测量系统主要由电阻应变片、测量电路、显示与记录仪器或 计算机等设备等组成，如图9-1所示。 电阻应变片 测量电路 显示与记录仪器 或计算机 ε ±ΔR U或i 图9-1

第一节应变与应力的测量机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS应变的测量2.应变测量装置应变测量装置也称电阳阻应变仪。其组成如下所示X0X0()A相敏检波放大低通显示记录电桥试件振荡器

3 2.应变测量装置 第一节 应变与应力的测量 一、应变的测量 应变测量装置也称电阻应变仪。其组成如下所示

第一节应变与应力的测量机械工业出版社CHINA MACHINEPRESS应变的测量3.应变仪的电桥特性应变仪中多采用交流电桥，电源以载波频率供电。四个桥臂均为电阻组成由可调电容来平衡分布电容

4 3.应变仪的电桥特性 第一节 应变与应力的测量 一、应变的测量 应变仪中多采用交流电桥，电源以载波频率供电。四个桥臂均为电阻组成， 由可调电容来平衡分布电容

第一节应变与应力的测量机械工业出版社CHINA MACHINEPRESS应变的测量4.应变片的布置与接桥方法由于应变片粘贴于试件后，所感受的是试件表面的拉应变或压应变。应变片的布置和电桥的连接方式应根据测量的目的、对载荷的估计而定

5 4.应变片的布置与接桥方法 第一节 应变与应力的测量 一、应变的测量 由于应变片粘贴于试件后，所感受的是试件表面的拉应变或压应变。应变 片的布置和电桥的连接方式应根据测量的目的、对载荷的估计而定

第一节应变与应力的测量机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS应变的测量5.应变片的选择及应用（1）试件的测试要求：应变片的选择应从满足测试精度、所测应变的性质等方面考虑。（2）试验环境与试件状况：实验环境对应变测试的影响主要是通过温度湿度等因素起作用。（3）应变片的粘贴应变片的粘贴是应变式传感器和直接用应变片作为传感器的成败关键

6 5.应变片的选择及应用 第一节 应变与应力的测量 一、应变的测量 （1） 试件的测试要求：应变片的选择应从满足测试精度、所测应变的性 质等方面考虑。 （2） 试验环境与试件状况：实验环境对应变测试的影响主要是通过温度、 湿度等因素起作用。 （3） 应变片的粘贴应变片的粘贴是应变式传感器和直接用应变片作为传 感器的成败关键

第一节应变与应力的测量机械工业出版社CHINA MACHINEPRESS二、应力的测量1.应力测量原理应力测量原理实际上就是：先测量受力物体的变形量，然后根据胡克定律换算出待测力的大小

7 1.应力测量原理 第一节 应变与应力的测量 二、应力的测量 应力测量原理实际上就是：先测量受力物体的变形量，然后根据胡克定律 换算出待测力的大小

第一节应变与应力的测量机械工业出版社CHINAMACHINEPRESSR二、应力的测量2.应力状态与应力计算（1）单向应力状态该应力状态下的应力应变?关系其为简单，由胡克定律确定为0-E（2）平面应力状态1）已知主应力方向例如承受内压的薄壁圆简形容器的筒体，它处于平面应力状态下，其主应力方向是已知的

8 2.应力状态与应力计算 第一节 应变与应力的测量 二、应力的测量 （1） 单向应力状态该应力状态下的应力σ应变ε关系甚为简单，由胡克定 律确定为σ=Eε （2） 平面应力状态 1） 已知主应力方向例如承受内压的薄壁圆筒形容器的筒体，它处于平面 应力状态下，其主应力方向是已知的

第一节应变与应力的测量机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS二、应力的测量2.应力状态与应力计算R1Ri或R2KR2uoaRiOai-RRdaleS补偿片Rta)b)用半桥单点测量薄壁压力容器的主应变，如上所示

9 2.应力状态与应力计算 第一节 应变与应力的测量 二、应力的测量 用半桥单点测量薄壁压力容器的主应变，如上所示

第一节应变与应力的测量机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS二、应力的测量2.应力状态与应力计算（2）平面应力状态2）主应力方向未知一般采用贴应变花的办法进行测试。090120°60120°135°90°90°60°4500°00d)b)a)C应变花是由三个或多个按一定角度关系排列的应变片组成，如上所示。10

10 2.应力状态与应力计算 第一节 应变与应力的测量 二、应力的测量 （2） 平面应力状态 2） 主应力方向未知一般采用贴应变花的办法进行测试。 应变花是由三个或多个按一定角度关系排列的应变片组成，如上所示