试验一电阻应变片的粘贴技术与静态电阻应变仪的使用一、试验目的 （1）掌握电阻应变片的选用原则和方法。 （2）学习常温用电阻应变片粘贴技术。 （3）熟悉静态电阻应变仪的操作规程。 （4）掌握静态电阻应变仪单点测量与多点测量的基本原理。 （5）学会电阻应变片作半桥及全桥测量的接线方法。 （6）验证电桥的桥路特性，测取不同接桥方式的桥路桥臂的灵敏系数。 二、试验设备及器材 （1）等强度梁一根。 （2）万用表。 （3）粘结剂（502快干胶及305型AB胶、丙酮等）。 （4）常温用电阻应变片。 （5）电烙铁、镊子、放大镜及其他工具。 （6）测量导线若干。 （7）加载砝码。 （8）静态电阻应变仪及预调平衡箱。 三、实验方法及步骤 （1）电阻应变片的粘贴。 ①检查、分选电阻应变片——用放大镜剔除丝栅有形状缺陷，片内有气泡、霉斑、锈点等缺陷的应变片。用万用表测量各应变片电阻值，进行电阻值选配。同一测区用片的电阻值相差不得超过仪器可调平的允许范围。 ②试件测点表面准备——用砂纸等工具除去试件待测表面漆层、电镀层、锈斑、污垢覆盖层，划出测点定位线，然后用0#砂纸磨平，再打成与测量方向成45°交叉的条纹，最后用棉球蘸丙酮沿一方向擦拭干净。 ③贴片——使用502快干胶，要掌握时机，左手捏住应变片引线，右手上胶，胶水应均而薄（多用反而不好）。待一分钟左右，当胶水发黏时，校正方向贴好，再垫上玻璃纸（最好用聚乙烯类非极性塑料薄膜），用手指稍加滚压即可。
用环氧树脂胶贴片时，先需在待测面上涂一薄层胶液，将应变片放上，轻轻校正方向，然后盖上一张玻璃纸，用手指朝一个方向滚压应变片，挤出气泡和过量的胶液，保证胶层尽可能地薄而均匀，而在应变片周围应有胶液溢出效果才好。贴片后垫上橡皮等，用重物或夹具加压，压力为0.05~0.1MPa，24小时固化后方可进行
。 青岛黄海学院实验指导书 课程名称：材料力学 课程编码： 04115003 主撰人：吕婧 青岛黄海学院
目录 实验一拉、压实验 (1) 实验二扭转实验 (6) 实验三材料弹性模量E和泊松比μ的测定 (8) 实验四纯弯曲梁的正应力实验 (12)
实验一低碳钢拉伸实验 一、实验目的要求： （一）目的 σ、延伸率δ,截面收缩率ψ。 1．测定低碳钢的屈服极限σS,强度极限 b σ,观察上述两种材料的拉伸和破坏现象,绘制拉伸2．测定铸铁的强度极限 b 时的P-l?曲线。 （二）要求 1．复习讲课中有关材料拉伸时力学性能的内容;阅读本次实验内容和实设备中介绍万能试验机的构造原理、操作方法、注意事项,以及有关千分表和卡尺的使用方法。 2．预习时思考下列问题:本次实验的内容和目的是什么?低碳钢在拉伸过程中可分哪几个阶段,各阶段有何特征?试验前、试验中、试验后需要测量和记录哪些数据?使用液压式万能试验机有哪些注意事项? 二、实验设备和工具 1．万能实验 2．千分尺和游标卡尺。 3．低碳钢和铸铁圆形截面试件。 三、实验性质： 验证性实验 四、实验步骤和内容： （一）步骤 1．取表距 L =100mm.画线 2．取上,中,下三点,沿垂直方向测量直径.取平均值
3．实验机指针调零. 4．缓慢加载,读出 s P .b P .观察屈服及颈缩现象,观察是否出现滑移线. 5．测量低碳钢断裂后标距长度1l ,颈缩处最小直径1d （二）实验内容： 1．低碳钢试件 (1)试件 (2)计算结果 屈服荷载 s P =22.1KN 极限荷载 b P =33.2KN 屈服极限 s σ=s P /0A =273.8MPa 强度极限 b σ=b P /0A =411.3MPa 延伸率 δ=(1l -0l )/0l *100%=33.24% 截面收缩率ψ=(0A -1A )/0A *100%=68.40% (3)绘制低碳钢P~ l ? 曲线
第6章 动态应变测量 6.1 动态应变的类型 工程结构上的动态应变产生的原因是：（1）处在一定的运动状态；（2）承受的载荷按一定的规律变化。只有对于运动及载荷变化较为缓慢的情况，在一定的时间范围内，才可以作为静态问题。运动是绝对的，静止是相对的。因此，研究结构的动态应变问题具有十分重要的实际意义。 根据随时间变化的规律，动态应变可以分为不同的类型。应变随时间变化的规律可以用明确的数学关系式描述的，称为确定性动态应变，否则属于非确定性。如图6-1所示。 图6-1 动态应变的分类 6.1.1 周期性动应变 应变随时间变化的规律可以用周期函数来描述，则这种动态应变称为周期性动应变。其变化规律的数学表达式为 ()(t nT t )εε=+ (6-1) 式中：T 为变化的周期；为任意整数。 n 不平衡的转动部件和交流磁场都是周期激振源。例如，由于机器中旋转构件的质量偏心而在支架上产生的动应变，曲柄连杆机构中的连杆在工作时产生的动应变等，均属于周期性动应变。 周期性动应变又包括简谐周期性动应变与复杂周期性动应变。 1）简谐周期性动应变的波形为正弦波，如图6-2a 所示，其数学表达式为 ()()?ωεε+=t t m sin ()?πε+=ft m 2sin (6-2) 式中： m ε为最大应力幅值，即振幅；ω为圆频率；?为初始相位；f 为频率。 2）复杂周期性动应变的波形如图6-2b 所示，它可以分解为两个或两个以上振幅不同、频率为某一基波频率整数倍的简谐波，其任意两个谐波频率之比都是有理数。其数学表达式为一傅里叶级数，即
()()∑∞=++=1 0sin n n n n t t ?ωε εε (6-3) (∑∞=++=102sin n n n n t f ?πε ε)式中：0ε为静态应变分量；n ε为第次谐波的振幅；n n ?为第次谐波的初始相位；n n ω为第次谐波的圆频率， 为第次谐波的频率。 n n f n 复杂周期信号的频率包括基波频率与各高次谐波的频率，即 nf n f n n =?== πωπω22 ()∞???=,,2,1n 式中： f 为基波频率。 对于复杂周期信号，在选用测量仪器时，除应考虑基波频率外，还应考虑重要的高次谐波的频率。 图5-2 动态应变的波形 6.1.2 非周期性动态应变 非周期性动态应变分为两种，瞬变性动态应变和准周期性动态应变。 1）瞬变性动态应变主要是由于瞬态载荷作用所引起的。瞬变性应变的特点是它只在有限的时间范围内存在，其波形或是单个的脉冲，或是迅速衰减的振荡曲线，如图6-2c 、d 所示。 机械冲击、爆炸或弹性系统在解除激振力之后的瞬态振动等都会在构件中产生的瞬变性动应变。 瞬变性动应变通常含有从零到无限大的连续分布的所有频率成分。在测量时，可以根据具体情况与要求确定测试频率范围。对于冲击应变，应该考虑冲击波形的持续时间τ，因为
YD-28A型动态电阻应变仪 操作规程及保养规程 YD-28A型动态电阻应变仪是一种具有自动平衡功能的动态电阻应变分析仪，主要用于实验应力分析及动力强度研究中测量结构及材料任意部位变形的动态应变测量仪器，也可作静态应变测量。 一、主要技术指标 ⑴基本参数： ①通道数：4通道或8通道组合式。 ②测量方式：全桥、半桥、1/4半桥。 ③输入特性范围：最大输入信号为±100mv、应变为±100000με，输 入阻抗高于100MΩ。 ④使用电阻应变计的范围：60Ω-1000Ω。 ⑤供电电源：～220V。 ⑵主要技术指标： ①线性误差：不大于±0.1%F.S。 ②标定误差：标定误差不大于标定值±0.5%。 ③衰减误差：衰减误差不大于±0.5%F.S。 ④频率响应范围：DC-2kHz(误差不大于±0.5dB)。 ⑤稳定性:a.温度变化对零点的影响不大于±0.1%F.S/℃,对灵敏度 的影响不大于±0.05%F.S/℃； b.两小时内，零点漂移不大于±0.5%F.S，对灵敏度影响不大于± 0.5%F.S。
⑥电桥平衡方式和范围：采用自动抵消平衡方式，平衡范围不小于± 1%（约±5000με）自动平衡精度，折合到输入端为±10με。 二、操作规程 1.在断开电源情况下，接好测试系统所有连线。 2.打开电源开关，操纵仪器进入测试程序。 3.进行“通道”“衰减”“标定”“频率”“灵敏系数”等必要设置，经确认正确无误后，即可开始采集测试并自动存盘。 4.测试结束后，进入数据读取，显示波形，确认全部测试无误后即可结束测试。 5.测试结束后，断开电源，整理、清洁和包装好仪器。 三、保养规程 1.仪器用完后，应把全部连接线拆除，并将仪器盖好，以防灰尘。 2.仪器长期不用时应定期通电，最少每季度应进行一次。 3.仪器移动时防止剧烈震动和冲击。
图2-2 梁的尺寸、测点布置及加载示意图 图2-3半桥接线图 实验五 梁的纯弯曲正应力测定 一、概述 梁是工程中常用的构件和零件。在结构设计和强度计算中经常要涉及到梁的弯曲正应力的计算。而梁的弯曲正应力的理论公式是根据纯弯曲梁横截面变形保持平面的假设推导出来的，它的正确性以及能否推广到剪切弯曲梁，可以由本次实验提供的简便方法验证。 二、实验目的 1.用电测法测量矩形截面梁在纯弯曲时横截面上正应力的大小及分布规律，并与理论计算值相比较，以验证弯曲正应力理论公式。 2.掌握电测法原理和电阻应变仪的使用方法。 三、实验设备、器材及试样 1. 静态应变测试仪。 2. 多功能组合实验台。 四、实验原理 弯曲梁为矩形截面钢梁，其弹性模量E ＝2.05×105MPa ，几何尺寸见图2-2，CD 段为纯弯曲段，梁上各点为单向应力状态，在正应力不超过 比例极限时，只要测出各点的轴向应变ε实，即可按σ实 ＝E ε实计算正应力。为此在梁的CD 段某一截面的前后 两侧面上，在不同高度沿平行于中性层各贴有五枚电阻 应变片。其中编号3和3′片位于中性层上，编号2和2′ 片与编号4和4′片分别位于梁的上半部分的中间和梁 的下半部分的中间,编号1和1′片位于梁的顶面的中线 上,编号5和5′片位于梁的底面的中线上（见图2-2）， 并把各前后片进行串接。 温度补偿片贴在一块与试件相同的材料上,实验时放在 被测试件的附近。上面粘贴有各种应变片和应变花，实验时根据工作片的情况自行组合。为了便于检验测量结果的线性度，实验时采用等量逐级缓慢加载方法，即每次增加等量的荷载ΔP ，测出每级荷载下各点的应变增量Δε，然后取应变增量的平均值 实ε?，依次求出各点应力增量Δσ实＝E 实实ε?。 实验可采用半桥接法、公共外补偿。即工作片与不受力的温度补 偿片分别接到应变仪的A 、B 和B 、C 接线柱上（如图2-3），其中R 1 为工作片，R 2为温度补偿片。对于多个不同的工作片，用同一个温度 补偿片进行温度补偿，这种方法叫做“多点公共外补偿”。 也可采用半桥自补偿测试。即把应变值绝对值相等而符号相反的两个 工作片接到A 、B 和B 、C 接线柱上进行测试、但要注意，此时ε实=ε仪/2，ε仪 为应变仪所
摘要：文章介绍了动态电阻应变仪工作原理及应用、阐述检定步骤，总结使用和维护注意事项。 关键词：动态电阻应变仪；原理；检定；维护 1 动态电阻应变仪的原理及应用 应变仪是测量结构及材料在荷载作用下变形的应力分析仪器。如果配备相应的传感器，也可测量力、压力、扭矩、位移、振幅等物理量或物理量变化过程。它是实验应力分析的可靠工具。应变仪按其测量应变变化频率范围可分为静态应变仪和动态应变仪。动态电阻应变仪应用于测量随时间变化的动态应变，其工作频率一般在5千赫兹以下。它由测量电桥、放大器和滤波器等组成。动态应变仪要与记录器配套使用，记录结果可直接反映被测应变信号的大小和变化。 常用动态应变仪有：江苏东华测试技术股份有限公司生产的dh5908g无线动态应变测试分析系统，日本生产的pcd-300动态应变仪，北京东方振动和噪声技术研究所生产的sa-4动态应变仪，日本生产的dra-107a动态数据采集仪，德国生产的cronos-pl2-dio动态应变仪。动态应变仪应用实例有：飞机发动机涡轮转子叶片台架试验，用高温应变计测叶片动应力，模拟返回舱结构在起吊和运输过程中动应力测试，空调机管路动应力测试，铁路机车转向架构架动应力测试。 2 动态电阻应变仪的检定步骤 由于电阻应变仪的广泛使用，对电阻应变仪进行定期校准或检定，以确保其测量结果的准确、可靠是十分必要的。根据jjg 623-2005《电阻应变仪》检定规程，动态电阻应变仪后续检定需要检定外观和开关状态、示值误差、非线性误差、标定值误差、衰减误差、频响误差、低通滤波器滤波特性、零位漂移和示值稳定性等项目。其检定一般步骤和方法如下：（1）按仪器说明书所规定的方法接线，预热，对应变仪外观和开关状态进行检查，然后将动态应变仪进行零位平衡和灵敏度调定。 （2）示值误差检定：若被检应变仪系统由“应变仪+数据采集器+计算机”组成，则需进行该项检定。用标准模拟应变量校准器给出被检定点的标准应变值，从计算机上读取该应变读数值，计算被检应变仪系统示值误差。 （3）非线性误差检定：取基本量程上限值的0%，20%，40%，60%，80%，100%为检定点。由标准模拟应变量校准器依次给出各检定点的标准应变值，从被检应变仪上读取相应读数值，计算被检应变仪的非线性误差。 （4）标定值误差检定：若被检应变仪带有内部标定器时，则需进行该项检定。一般采用替代法进行检定。由被检应变仪内部标定器和标准模拟应变量校准器分别给出大小相等、方向相同的应变值，在被检应变仪上读出相应读数值，计算其标定值误差。 （5）衰减（增益）误差检定：若被检应变仪带有衰减（增益）开关时，则需进行该项检定。调整被检应变仪初始状态，读取零位值。衰减量程r为×1时，将标准模拟应变量校准器的示值置于被检应变仪基本量程上限值，读取读数值。改变量程，同时相应改变标准模拟应变量校准器的示值，读数，计算衰减（增益）误差。 （6）稳定度检定：将标准模拟应变量校准器的示值置于零位，进行零位平衡，从被检应变仪读数装置上读取零位值。在2h内，第1小时每隔15min，以后每隔30min，分别从应变仪上读取相应零位值，计算被检应变仪的零位漂移。将标准模拟应变量校准器的示值置于被检应变仪基本量程上限值，从被检应变仪上读取读数值，然后将标准模拟应变量校准器的示值置零，读取零位值。在2h内，第1小时每隔15min，以后每隔30min，读取相应读数值和零位值，计算被检应变仪的示值稳定性。 （7）频率响应误差检定：不同供桥电压的动态应变仪，其频率响应误差的检定方法不同。
等强度梁应变测定实验桥路变换接线实验 一、实验目的 1．了解用电阻应变片测量应变的原理； 2．进行电阻应变仪的操作练习，熟悉用半桥接线法和全桥接线法测量应变； 3．熟悉测量电桥的应用，掌握应变片在测量电桥中的各种接线方法。 4．测量等强度梁的主应力。 二、实验仪器和设备 1．TS3860型静态数字应变仪一台； 2．多功能组合实验装置一台； 3．等强度实验梁一根； 4．温度补偿块一块。 三、实验原理和方法 桥路变换接线实验是在等强度实验梁上进行。它是由旋转支架、等强度梁、砝码等组成。等强度梁材料为高强度铝合金，弹性模量E =70GN/m 2。在梁的上、下表面沿轴向各粘贴两个应变片，如图4-1所示。 mm 厚度：5mm 图4-1 等强度实验梁 在图4-2的测量电桥中，若在四个桥臂上接入规格相同的电阻应变片，它们的电阻值为R ，灵敏系数为K 。当构件变形后，各桥臂电阻的变化分别为ΔR 1、、ΔR 2、ΔR 3、ΔR 4，它们所感受的应变相应为ε1、ε2、ε3、ε4，则BD 端的输出电压由式（4-1）给出 R R R R R R R R U U 4321AC BD (4?+?-?-?= k AC 4321AC 4 )(4εεεεεK U K U =+--=（4-1） 由此可得应变仪的读数应变，按式（4-1）为 εD ＝ε1＋ε2＋ε3＋ε4 在实验中采用了六种不同的接线方式，但其读数应变与被测点应变间的关系均可按上 式进行分析。 四、实验步骤 1．单臂测量 采用半桥接线法，测量等强度梁上四个应变片的应变值。将等强度梁上每一个应变片分别接在应变仪不同通道的接线柱A 、B 上，补偿块上的温度补偿应变片接在应变仪的接线柱
电阻应变片和电阻应变仪 纯弯曲梁正应力测量、弯扭组合主应力 弯矩 扭矩测量 一、应变片及电桥 1. 电阻应变片 把一段细的金属丝，夹贴在两张绝缘纸之间，就构成一个最简单的应变片,如图5-11所示。应变片用特制的胶水，贴在构件的测点上。金属电阻丝承受拉伸或压缩变形的同时，电阻也将发生相应变化。实验结果表明，在一定应变范围内，电阻丝的电阻改变率R R ?与应变l l ε?=成正比，即 εS k R R =? （5-1） 式中s k 为比例常数，称为电阻丝的灵敏系数。 如将单根电阻丝粘贴在构件的表面上，使它随同构件有相同的变形。从式（5-1）看出，如能测出电阻丝的电阻改变率，便可求得电阻丝的应变，也就是求得了构件在粘贴电阻丝处沿电阻丝方向的应变。由于在弹性范围内变形很小，电阻丝的电阻改变量?R 也就很小。为提高测量精度，希望增大电阻改变量，这就要求增加电阻丝的长度；但同时又要求能反映一“点”处的应变，因此把电阻丝往复绕成栅状，这就成为电阻应变片。和单根电阻丝相似，电阻应变片也有类似于式（5-1）的关系， εk R R =? （5-2） 式中比例常数k 称为电阻应变片的灵敏系数，它是电阻应变片的重要技术参数。 2. 温度补偿片 实验时不仅受力使应变片的电阻发生变化，当温度变化时，也会使应变片的电阻变化，从而引起测量上的误差。为此，要采取下述措施： 设R 1为贴在构件上的应变片，R 2应选用与R 1规格型号完全相同的应变片，贴在与R 1 图5.11 应变片的构造
相同材料的构件上，R 1只是受力的作用，R 2不受力。 当温度变化时，由于温度变化而引起的电阻变化在R 1和R 2上相同。由惠斯登电桥原理可知，这时读数ε就不再受温度变化的影响，故R 2就叫做补偿片。 3. 横向效应 应变片是沿着长度方向工作的，当垂直于长度的方向有变形时，也会使应变片输出读数，从而引起误差，这种现象叫做横向效应。产生横向效应的原因，是因为应变片系由许多金属丝并联而成的。在并联处，也就是沿横向也出现了“工作段”。 横向效应越小越好，但不可能全无。在精密的测量中，要根据应变片的横向效应系数，用指定的公式对读数进行修正。 4. 应变电桥 应变电桥有半桥接法和全桥接法两种。当用两个贴在测点上的应变片代替电桥上的两个桥臂，另两个桥臂由仪器内部的固定电阻来担任时，称为半桥接法。当贴在四个测点上的应变片，组成测量电桥时，称为全桥接法。 )(4 43211εεεε-+-=?k E U BD （5-9) 上式表明，由应变片感受到的)(4321εεεε-+-，通过电桥可以线性地转变为电压的变化BD U ?。只要对BD U ?进行标定，再将电压量转换成应变，就可以用仪表指示出所测定的)(4321εεεε-+-，即： 1234r εεεεε=-+- （5-10) 式中r ε为应变仪读数。 5. 应变片和应变花 (1)在单向应力场中，可贴一片应变片。应变片的长度方向与应力方向一致。可用单向拉压胡克定律求出应力，即σ=Eε。 (2)在平面应力场中，若主应力方向已知，可贴两片应变片，分别与两个主应力方向重图5.12 惠斯登电桥 B A U BD
《机械测试技术》 实验报告 学院：机械工程与自动化学院专业：机械设计制造及其自动化 学号：姓名 中北大学机械工程系 2012年5月15
实验一：用应变仪测量电阻应变片的灵敏度 一、实验目的 1．掌握电阻应变片的粘贴工艺技术； 2．掌握选择应变片的原则及粘贴质量的检查； 3. 掌握在静载荷下使用电阻应变仪测量方法； 1.掌握桥路连接和电阻应变仪工作原理； 5. 了解影响测量误差产生的因素； 6．为后续电阻应变测量的实验做好在试件上粘贴应变片、接线、防潮、检查等准备工作。 二、实验仪器及设备 常温用电阻应变片；等强度梁试件； 天平秤；砝码；INV1861应变调理器； 千分尺（0～25㎜）；INV3018C信号采集分析仪； 防潮用硅胶；游标卡尺； 电烙铁、镊子、砂纸等工具；小台钳、钢尺、划针； 502粘结剂（氰基丙烯酸酯粘结剂）；丙酮、乙醇、药棉等清洗器材等。 三、实验原理 电测法的基本原理是：将电阻应变片粘贴在被测构件的表面，当构件发生变形时，应变片随着构件一起变形（ΔL/L），应变片的电阻值将发生相应的变化，通过电阻应变仪，可测量出应变片中电阻值的变化（ΔR/R），并换算成应变值，或输出与应变成正比的模拟电信号（电压或电流），用记录仪记录下来，也可用计算机按预定的要求进行数据处理，得到所需要的应变或应力值。电阻应变片的灵敏度是构件单位应变所引起应变片电阻值的变化量，用S来表示。 本实验中用到的是单臂电桥，即四分之一桥，工作中只有一个桥臂电阻随着被测量的变化而变化，设改电阻为R1，产生的电阻变化量为ΔR，原理如下图所示：
个 则输出电压0U 的值为： 01 4 e u u S =ε 式中, 0u 为输出电压，ε为应变值，e u 为供桥电压，0u 和ε可从分析仪中直接读出， e u 在应变仪中读出，S 为实验所求。 四、实验方法与实验步骤 1.选片。目测电阻应变片有无折痕、断丝、霉点、锈点等缺陷，缺陷应变片不能粘贴，必须更换。 2.测片。用数字万用表或电桥精确测量应变片电阻值的大小。注意：不要用手或不干净的物品直接接触应变片基底。测量时应放在干净的书面上，不能使其受力，应保持平直。记录各个应变片的阻值，要求应变片阻值精确到小数点后一位数字。对于标称电阻为120Ω的应变片，测量时数字万用表必须打到200Ω档位上，所测电阻值为原始电阻。要求同一电桥中各应变片之间阻值相差均不得大于0.5Ω，否则需要更换。 3.试件表面处理。实验所用试件为等强度梁，为使粘贴牢固，必须对试件表面进行处理，处理过程如下： （1）用细砂纸在等强度梁表面需贴片处打磨，打磨方向与贴片轴线位置成45度交叉。如等强度梁上有以前贴好的应变片，先用小刀铲掉。应变片为一次性消耗材料，粘贴后再起下来不能再用。 （2）用棉花球蘸丙酮、乙醇擦洗表面的油污和锈斑，直到干净再自行晾干。 （3）然后用划针在贴片处划出十字线，作为贴片坐标，再用棉球擦一下。 （4）打磨好的表面，如暂时不贴片，可涂以凡士林等防止氧化。 4.贴片。贴片过程如下： R1+δR R2 R4 R3 U e B D R2 A B C D R1 R4 R3 C 0
实验一、测定金属材料拉伸时的力学性能 一、实验目的 1、测定低碳钢的屈服极限s σ，强度极限b σ，延伸率δ和面积收缩率ψ。 2、测定铸铁的强度极限b σ。 3、观察拉伸过程中的各种现象，并绘制拉伸图（l F ?-曲线）。 二、仪器设备 1、液压式万能试验机。 2、游标卡尺。 三、实验原理简要 材料的力学性质s σ、b σ、δ和ψ是由拉伸破坏试验来确定的。试验时，利用试验机自动绘出低碳钢拉伸图和铸铁拉伸图。对于低碳材料，确定屈服载荷s F 时，必须缓慢而均匀地使试件产生变形，同时还需要注意观察。测力回转后所指示的最小载荷即为屈服载荷s F ，继续加载，测得最大载荷b F 。试件在达到最大载荷前，伸长变形在标距范围内均匀分布。从最大载荷开始，产生局部伸长和颈缩。颈缩出现后，截面面积迅速减小，继续拉伸所需的载荷也变小了，直至断裂。 铸铁试件在极小变形时，就达到最大载荷，而突然发生断裂。没有流动和颈缩现象，其强度极限远低于碳钢的强度极限。 四、实验过程和步骤 1、用游标卡尺在试件的标距范围内测量三个截面的直径，取其平均值，填入记录表内。取三处中最小值作为计算试件横截面积的直径。 2、 按要求装夹试样（先选其中一根），并保持上下对中。 3、 按要求选择“试验方案”→“新建实验”→“金属圆棒拉伸实验”进行试验，详细操 作要求见万能试验机使用说明。 4、 试样拉断后拆下试样，根据试验机使用说明把试样的l F ?-曲线显示在微机显示屏 上。从低碳钢的l F ?-曲线上读取s F 、b F 值，从铸铁的l F ?-曲线上读取b F 值。 5、 测量低碳钢（铸铁）拉断后的断口最小直径及横截面面积。 6、 根据低碳钢（铸铁）断口的位置选择直接测量或移位方法测量标距段长度1l 。 7、 比较低碳钢和铸铁的断口特征。
等强度梁应变测定实验 SQ1001804A004 李扬 一．实验目的 1． 熟练掌握电阻应变片测量应变的原理； 2． 熟练掌握本型号电阻应变仪的使用，掌握多点测量方法； 3． 测定等强度梁上已粘贴应变片处的应变，验证等强度梁各横截面上应变（应力） 相等。 二．实验仪器和设备 1. YJ-4501A/SZ 静态数字电阻应变仪； 2. 等强度梁实验装置一台； 3. 温度补偿块一块。 三．实验原理和方法 等强度梁实验装置如图1所示，图中1为等强度梁座体，2为等强度梁，3为等强度梁上下表面粘贴的四片应变片，4为加载砝码（有5个砝码，每个200克），5为水平调节螺钉，6为水平仪，7为磁性表座和百分表。等强度梁的变形由砝码4加载产生。等强度梁材料为高强度铝合金，其弹性模 量272m G N E =。等强度梁尺寸见图2。 图1 图2 等强度梁表面应力计算公式为 ()() x W x M =σ ， ()()62h x b x W = 四．实验步骤
1．采用多点单臂半桥接线法，将等强度梁上四个应变片分别接在应变仪背面1~ 4 通道的接线柱A 、B 上，补偿块上的应变片接在接线柱B 、C 上（见图3）。 2．载荷为零时，按顺序将应变仪每个通道的初始显示应变置零，然后按每级200克逐级加载至1000克，记录各级载荷作用下的读数应变。 3. 反复做三遍。 电桥多点接线原理 应变仪上多点测量接法 图3 五．实验结果处理 1．以表格形式处理实验结果，根据实验数据计算各测点1000g 载荷作用下的实验 应力值，并计算出理论应力值；计算实验应力值与理论应力值的相对误差。 2．比较实验值与理论值，理论上等强度梁各横截面上应变（应力）应相等。 3．计算任意一片应变片测量的线性度和重复性。 实验数据记录和结果处理参考表 相对误差指： %100理论应变值 理论应变值 实验应变值 表1
梁应力应变测量
梁应力应变测量 一、实验目的 1、了解电阻应变片的结构及种类； 2、掌握电阻应变片的粘贴技巧； 3、掌握利用电阻应变片测量应力应变的原理； 4、掌握动态测试分析系统的使用及半桥、全桥的接法； 二、实验内容 进行悬臂梁的应变测量 三、实验原理 1、电阻应变片的测量技术 将应变片固定在被测构件上，当构件变形时，电阻应变片的电阻值发生相应的变化。通过电阻应变测量装置（简称应变仪）可将电阻应变片中的电阻值的变化测定出来，换算成应变或输出与应变呈正比的模拟电信号（电压或电流），用记录仪记录下来，也可用计算机按预定的要求进行数据处理，得到所需要的应力或应变值。 2、电阻应变式传感器 电阻应变式传感器可测量应变、力、位移、加速度、扭矩等参数。具有体积小、动态响应快、测量精度高、使用简便等优点。电阻应变式传感器可分为金属电阻应变片和半导体应变片两类。 常用的金属电阻应变片有丝式和箔式两种。它由敏感元件、引出线、基底、覆盖层组成，用粘贴剂粘贴在一起，如图所示。
图1 电阻应变片结构 图2 电桥 3、应变片的测量电路 在使用应变片测量应变时，必须有适当的方法检测 其阻值的微小变化。为此，一般是把应变片接入某种电路，让它的电阻变化对电路进行某种控制，使电路输出一个能模拟这个电阻变化的电信号，之后，只要对这个电信号进行相应的处理（滤波、放大、调制解调等）就行了。 常规电阻应变测量使用的应变仪，它的输入回路叫 做应变电桥 ① 应变电桥：以应变片作为其构成部分的电桥。 ② 应变电桥的作用：能把应变片阻值的微小变化 转换成输出电压的变化。 U ) )((U 432142310?++-=R R R R R R R R )--KU(41][4U U 4321443322110εεεε+=?-?+?-?=R R R R R R R R 常用电桥连接方法有三种： （1）单臂半桥接法： R1作为应变片
XL2102系列动态电阻应变仪一、概述 在研究结构或材料的应力时，不可避免的要使用到电阻应变仪。电阻应变仪是测量结构及材料在载荷作用下变形的应力分析仪器。使用应变仪将被测应变（一般几个微应变至几千微应变之间）转换成电阻率变化进行测量，最后用应变的标度显示出来。 应变仪按频率响应范围可分为静态应变仪、静动态应变仪、动态应变仪和超动态应变仪。其中静态电阻应变仪和动态电阻应变仪应用较多。 静态电阻应变仪用电学方法测量不随时间变化或变化极为缓慢的静态应变，测量应变频率范围10Hz 以内的静载应变。 动态电阻应变仪应用于测量随时间变化的动态应变, 其工作频率一般在10kHz 以下。 超动态电阻应变仪多应用于测量爆炸，高速冲击等瞬态应变测量, 其工作频率一般在10kHz 以上。 动静态电阻应变仪实质上还是一款静态应变仪，只是兼做较低频率的单点动态应变测量，测量应变一般是静态或频率在200Hz 以内的动态应变。 二、电阻应变仪基本工作原理 电阻应变片作为电阻应变仪使用的测量用敏感元件，本身就是一个电阻式传感器，以本身的电阻变化来反映需要测量的机械应变，然后通过应变仪以应变大小的电信号显示出来。 电阻应变仪的基本电路包括电桥电路、放大器、功率放大器、低通滤波器和稳压电源等电路。应变仪的功能：1）将应变片引进的相对电阻变化准确的变成电信号；2）将电信号进行放大；3）将放大后的电信号按应变量显示或指示出来。
动态应变仪电路组成及使用以我公司生产的XL2102系列动态电阻应变仪中XL2102A 动态电阻应变仪为例进行介绍。 动态应变仪由测量电桥、标定电路、放大器、滤波器等基本电路组成。 三、XL2102A 动态电阻应变仪介绍 3.1 XL2102A动态应变仪性能特点 XL 2102A型动态电阻应变仪采用MCU 控制桥路自动平衡，调零精度高，重复性好，可实现零点永久保存；四档直流供桥电压，测量范围宽、频响高。 XL2102A 型动态应变仪可广泛应用于土木工程、桥梁、机械结构的实验应力分析，结构及材料任意点变形的应力分析。配接压力、拉力、扭矩、位移和温度传感器，可对上述物理量进行测试。在材料研究、机械制造、水利工程、铁路运输、土木建筑及船舶制造等行业得到了广泛应用。 1. 数字化智能设计，操作简单，使用方便 2. 测量通道可选4、6、8路，多通道组合式铝合金框架结构 3. 按键自动平衡，精确调零，掉电后自动保持平衡值 4. 内置高精度放大器、A/D转换器等优选电路，工作稳定可靠 5. 测量电桥接线端子为台湾町洋公司出品，经久耐用，耐磨损 3.2 XL2102A动态应变仪结构组成 3.2.1 XL2102A动态应变仪系统组成 XL2102A 动态应变仪由测量电桥盒、标定电路、放大电路、低通滤波电路、桥路平衡电路、显示电路、过荷指示电路及供电电源等电路组成。
LK2107A型超动态应变仪使用说明书
目录 概述 性能特点----------------------------------3主要技术指标--- ------------------------3前面板说明-------------------------------4后面板示意-------------------------------4组成及结构 LK2107A测试示意图------------------5使用及维护 使用方法----------------------------------5使用注意事项----------------------------7维护----------------------------------------9保修事项 保修----------------------------------------9附录 附件清单----------------------------------9联系地址----------------------------------9 概述
LK2107A系列超动态电阻应变仪是秦皇岛龙科测控技术有限公司生产的，可广泛应用于土木工程、桥梁、机械结构的实验应力分析，结构及材料任意点变形的应力分析。配接压力、拉力、扭矩、位移和温度传感器，对上述物理量进行测试。因此该系列仪器在材料研究、机械制造、水利工程、铁路运输、土木建筑及船舶制造等行业得到了广泛应用。 LK2107A系列超动态电阻应变仪(WWW#LKCKJS#COM)采用专有电路进行精心设计，自动桥路平衡，因而平衡精度高，零点稳定性好，深受用户喜爱。采用MCU控制桥路自动平衡，调零精度高,重复性好，可实现零点长时间保存；同时因配四档可调桥压，测量范围宽、频响高。因此LK2107A型超动态应变仪可广泛应用于各类超动态应变测试。 性能特点 1、数字化智能设计，操作简单，使用方便 2、测量通道可选4、6、8路，多通道组合式结构 3、按键自动平衡，精确调零，掉电后自动保持平衡值 4、内置高精度放大器、A/D转换器等优选电路，工作稳定可靠 主要技术指标 1、通道数：标准配置8路（可选2-6路） 2、适用桥路电阻：120Ω~1KΩ 3、供桥电压：2V、4V、6V、10V(电流30mA) 4、应变系数：K=2.00 5、电桥平衡范围：±1%×R（R——使用桥路电阻) 微调范围：±100με 6、平衡方式：自动平衡，平衡值自动保持 7、输入阻抗：大于100MΩ 8、灵敏度：1v/1000με（2V桥压） 9、非线性：小于0.1% 10、增益：20、40、100、200、400、1000；误差±0.5% 11、稳定性：零点漂移＜1μV/℃\0.5%F.S/4小时;灵敏度变化＜±0.1%/4小时 12、共模抑制比：大于100dB 13、频响：DC~2.5MHz(-3dB±1dB) 14、低通滤波(Hz)(-3dB±1dB)：6档50k、100k、300k、500k、1M 、F 15、信噪比：大于50dB 16、校准值：1kμε、2kμε、5kμε、10kμε、20kμε（±0.5%) 17、输出：±10V0-P (电流10mA) 18、电源：A C220V(±10%)50H z(±1H z) 19、工作环境：温度0~40℃；湿度30%~90%（不结露） 20、外形尺寸(mm): 420×375×175（宽×深×高）（8通道） 21、功耗：约35W 22、重量：~11Kg
XL2102系列动态电阻应变仪 一、概述 在研究结构或材料的应力时，不可避免的要使用到电阻应变仪。电阻应变仪是测量结构及材料在载荷作用下变形的应力分析仪器。使用应变仪将被测应变（一般几个微应变至几千微应变之间）转换成电阻率变化进行测量，最后用应变的标度显示出来。 应变仪按频率响应范围可分为静态应变仪、静动态应变仪、动态应变仪和超动态应变仪。其中静态电阻应变仪和动态电阻应变仪应用较多。 静态电阻应变仪用电学方法测量不随时间变化或变化极为缓慢的静态应变，测量应变频率范围10Hz以内的静载应变。 动态电阻应变仪应用于测量随时间变化的动态应变,其工作频率一般在10kHz以下。 超动态电阻应变仪多应用于测量爆炸，高速冲击等瞬态应变测量,其工作频率一般在10kHz以上。 动静态电阻应变仪实质上还是一款静态应变仪，只是兼做较低频率的单点动态应变测量，测量应变一般是静态或频率在200Hz以内的动态应变。 二、电阻应变仪基本工作原理 电阻应变片作为电阻应变仪使用的测量用敏感元件，本身就是一个电阻式传感器，以本身的电阻变化来反映需要测量的机械应变，然后通过应变仪以应变大小的电信号显示出来。 电阻应变仪的基本电路包括电桥电路、放大器、功率放大器、低通滤波器和稳压电源等电路。应变仪的功能：1）将应变片引进的相对电阻变化准确的变成电信号；2）将电信号进行放大；3）将放大后的电信号按应变量显示或指示出来。 动态应变仪电路组成及使用以我公司生产的XL2102系列动态电阻应变仪中XL2102A 动态电阻应变仪为例进行介绍。 动态应变仪由测量电桥、标定电路、放大器、滤波器等基本电路组成。 三、XL2102A动态电阻应变仪介绍 3.1 XL2102A动态应变仪性能特点 XL 2102A型动态电阻应变仪采用MCU控制桥路自动平衡，调零精度高，重复性好，可实现零点永久保存；四档直流供桥电压，测量范围宽、频响高。XL2102A型动态应变仪可广泛应用于土木工程、桥梁、机械结构的实验应力分析，结构及材料任意点变形的应力分析。配接压力、拉力、扭矩、位移和温度传感器，可对上述物理量进行测试。在材料研究、机械制造、水利工程、铁路运输、土木建筑及船舶制造等行业得到了广泛应用。 1.数字化智能设计，操作简单，使用方便 2.测量通道可选4、6、8路，多通道组合式铝合金框架结构 3.按键自动平衡，精确调零，掉电后自动保持平衡值 4.内置高精度放大器、A/D转换器等优选电路，工作稳定可靠 5.测量电桥接线端子为台湾町洋公司出品，经久耐用，耐磨损 3.2 XL2102A动态应变仪结构组成 3.2.1 XL2102A动态应变仪系统组成 XL2102A动态应变仪由测量电桥盒、标定电路、放大电路、低通滤波电路、桥路平衡电路、显示电路、过荷指示电路及供电电源等电路组成。
目录 实验一土木工程实验简介和基础实训 (2) 实验二钢筋混凝土梁正截面受弯性能的比对实验（一） (3) 实验三钢筋混凝土梁正截面受弯性能的比对实验（二） (5) 实验四等强度梁应变测定实验、桥路变换接线实验 (6) 实验五裂缝宽度测定、回弹法测强、钢筋探测 (11) 实验六钢筋混凝土梁正截面受弯性能的比对实验（三） (19) 实验七钢筋混凝土梁正截面受弯性能的比对实验（四） (21)
实验一：土木工程实验简介和基础实训 一、实验目的 1、了解土木工程实验的意义 2、掌握粘贴电阻应变片的技术 二、实验材料与辅助器具 电烙铁、电阻应变片、砂纸、胶水、酒精、型钢、直尺、药棉、胶纸、万用表、导线、应变片接线端子、镊子、卷尺等。 三、实验内容 1、土木工程实验的重要性 2、土木工程实验目的和任务 3、土木工程实验的分类 4、主要仪器设备的介绍 5、应变片的粘贴 四、电阻应变片粘贴位置设计 拟对工字钢梁受弯性能的测定试验，如图1-1所示，设计5个应变片的粘贴位置，并完成贴片工作。 图1-1 工字钢梁受力简图 五、应变片的粘贴步骤 1、测点表面处理：首先用锉刀清除贴片处的漆层、油污、锈层等污垢，再用砂纸在试件表面打出与应变片轴线成45o的交叉纹路，磨至光滑，用蘸有酒精的药棉清洗试件的打磨部位，直至药棉上不见污渍为止，待酒精挥发，表面干燥，方可进行贴片。 2、应变片粘贴：先在试件上沿贴片方位划出十字交叉标志线，在试件表面的定位标记处和应变片基底上，分别涂一层胶水，用手指捏住应变片的引线，将应变片放置于试件上，且应变片基准线对准试件的标志线。盖上胶纸，用拇指沿应变
片朝一个方向滚压，手感由轻到重，挤出气泡和多余的胶水，报账黏结层尽可能薄而均匀，且避免应变片滑动或转动。必要时加压1~2分钟，使应变片粘牢。景观适宜的干燥时间后，轻轻揭去薄膜，观察粘贴情况，如在敏感栅部位有气泡，应将应变片铲除，重新清理重新贴片。
竭诚为您提供优质文档/双击可除动态应变测量实验报告 篇一：应变测量实验报告 一、实验目的 1、学习应变片粘贴、使用的基本方法 2、学习电桥的联线方法及电桥的测量原理和特点 3、学习使用ws-3811应变仪测量应变的基本方法 二、实验原理 利用惠斯登电桥原理进行测量 三、实验仪器 微型计算机、ws-3811数字式应变仪、桥盒、应变片及其附件 四、实验内容 1.选择与桥盒内置电阻相匹配的应变片； 2.用砂纸打磨钢片表面测点，使测点表面平整、光洁，并做清洁处理； 3.用胶水把应变片和转接片贴到测点上，尽量使应变片与被测物紧密贴合，如图1所
示； 4.放置几分钟，使它自然干燥； 5.如图2把导线接到桥盒插头上； 6.打开应变数据采集程序，进行测试和设置：应变量程设置为±40000με，滤波频率 设置为20hz，界面如图3； 7.校准仪器，选择“自动校准”，设置界面如图4所示； 8.动态应变数据采集。把桥盒连接到试验仪上，试验仪已与电脑连接。把被测金属长 片的一端用手按在桌沿，使它伸出桌面。设置好参数，点击“开始示波”，此时波形为一条直线，说明连接正常，再用手拨动金属长片伸出桌面的那一端使它振动，这时波形如图5，操作界面如图5所示； 9.截图，保存数据。实验完成。 五、实验结果 实验结果如图5所示 六、思考题 1.半桥接法应用于两个应变片，1/4桥接法应用于一个应变片，前者的桥盒上多接了一根两个应变片的共用线，少了一个短接插片。 2.清零操作是为了使开始的电压偏移量变为零，而校准的目的是使测试值更加精确，减少仪器的误差。
篇二：测试技术实验报告(含实验数据) 机械工程测试技术基础 实验报告 1 实验一电阻应变片的粘贴及工艺 一、实验目的 通过电阻应变片的粘贴实验，了解电阻应变片的粘贴工艺和检查方法及应变片在测试中的作用，培养学生的动手能力。 二、实验原理 电阻应变片实质是一种传感器，它是被测试件粘贴应变片后在外载的作用下，其电阻丝栅发生变形阻值发生变化，通过阻桥与静动态应变仪相连接可测出应变大小，从而可计算出应力大小和变化的趋势，为分析受力试件提供科学的理论依据。 三、实验仪器及材料 QJ－24型电桥、万用表、兆欧表、电烙铁、焊锡、镊子、502胶、丙酮或酒精、连接导线、防潮材料、棉花、砂纸、应变片、连接片。 四、实验步骤 1、确定贴片位置 本实验是在一梁片上粘贴四块电阻应变片，如图所示：
LK2107A型超动态应变仪 使用说明书 秦皇岛龙科测控技术有限公司
目录 概述 性能特点----------------------------------3主要技术指标--- ------------------------3前面板说明-------------------------------4后面板示意-------------------------------4组成及结构 LK2107A测试示意图------------------5使用及维护 使用方法----------------------------------5使用注意事项----------------------------7维护----------------------------------------9保修事项 保修----------------------------------------9附录 附件清单----------------------------------9联系地址----------------------------------9 概述
LK2107A系列超动态电阻应变仪是秦皇岛龙科测控技术有限公司生产的，可广泛应用于土木工程、桥梁、机械结构的实验应力分析，结构及材料任意点变形的应力分析。配接压力、拉力、扭矩、位移和温度传感器，对上述物理量进行测试。因此该系列仪器在材料研究、机械制造、水利工程、铁路运输、土木建筑及船舶制造等行业得到了广泛应用。 LK2107A系列超动态电阻应变仪(WWW#LKCKJS#COM)采用专有电路进行精心设计，自动桥路平衡，因而平衡精度高，零点稳定性好，深受用户喜爱。采用MCU控制桥路自动平衡，调零精度高,重复性好，可实现零点长时间保存；同时因配四档可调桥压，测量范围宽、频响高。因此LK2107A型超动态应变仪可广泛应用于各类超动态应变测试。 性能特点 1、数字化智能设计，操作简单，使用方便 2、测量通道可选4、6、8路，多通道组合式结构 3、按键自动平衡，精确调零，掉电后自动保持平衡值 4、内置高精度放大器、A/D转换器等优选电路，工作稳定可靠 主要技术指标 1、通道数：标准配置8路（可选2-6路） 2、适用桥路电阻：120Ω~1KΩ 3、供桥电压：2V、4V、6V、10V(电流30mA) 4、应变系数：K=2.00 5、电桥平衡范围：±1%×R（R——使用桥路电阻) 微调范围：±100με 6、平衡方式：自动平衡，平衡值自动保持 7、输入阻抗：大于100MΩ 8、灵敏度：1v/1000με（2V桥压） 9、非线性：小于0.1% 10、增益：20、40、100、200、400、1000；误差±0.5% 11、稳定性：零点漂移＜1μV/℃\0.5%F.S/4小时;灵敏度变化＜±0.1%/4小时 12、共模抑制比：大于100dB 13、频响：DC~2.5MHz(-3dB±1dB) 14、低通滤波(Hz)(-3dB±1dB)：6档50k、100k、300k、500k、1M 、F 15、信噪比：大于50dB 16、校准值：1kμε、2kμε、5kμε、10kμε、20kμε（±0.5%) 17、输出：±10V0-P (电流10mA) 18、电源：A C220V(±10%)50H z(±1H z) 19、工作环境：温度0~40℃；湿度30%~90%（不结露） 20、外形尺寸(mm): 420×375×175（宽×深×高）（8通道） 21、功耗：约35W 22、重量：~11Kg