典型载荷测量、应变片布置

3. 电阻应变片测量应变的基本要求：从电阻应变片测量应变的基本原理中可以看出，首先要保证应变片与被测物体共同产生变形，其次，要保证电阻应变片本身的电阻值的稳定，才能得到准确的应变测量结果，这是应变片粘贴的基本原则。

因此应变片本身的质量和粘贴质量的好坏对测量结果影响很大，应变片必须牢固地粘贴在试件的被测测点上，因此对粘贴的技术要求十分严格。

为保证粘贴质量和测量正确，要求如下：1)认真检查、分选电阻应变片，保证应变片的质量；2)测点基底平整、清洁、干燥，使应变片能够牢固地粘贴到试件上，不脱落，不翘曲，不含气泡；3)粘结剂的电绝缘性好、化学性质稳定，工艺性能良好，并且蠕变小，粘贴强度高，温、湿度影响小，确保粘贴质量，并使应变片与试件绝缘，保证电阻应变片电阻值的稳定；4)粘贴的方向和位置必须准确无误，因为试件上不同位置、不同方向的应变是不同的，应变片必须粘贴到要测试的应变测点上，也必须是要测试的应变方向；5)做好防潮工作，使应变片在使用过程中不受潮，以保证应变片电阻值的稳定。

4. 贴片前准备4.1 工具、辅助材料准备1)试件；2)电阻应变片；3)数字万用表；4)粘合剂：502胶；5)丙酮；6)棉球；7)镊子、划针、砂纸、锉刀、刮刀、塑料薄膜、胶带纸、电烙铁、焊锡、焊锡膏等小工具；8)接线柱、短引线；9)电吹风机或红外烘干机。

4.2 技术准备1)测试点的选择测点的选择和布置对能否正确了解结构的受力情况和实现正确的测量影响很大。

测点愈多，愈能了解结构的应力分布状况，然而却增加了测试和数据处理的工作量和贴片误差。

因此，根据应以最少的测点达到足够真实地反映结构受力状态的原则，来选择测点。

为此，一般应考虑：a）预先对结构进行大致的受力分析，预测其变形形式，找出危险断面及危险位置。

根据受力分析和测试要求，结合实践经验最后选定测点。

b）在截面尺寸急剧变化的部位或因孔、槽导致应力集中的部位，应适当多布置一些测点，以便了解这些区域的应力梯度情况。

3. 电阻应变片测量应变的基本要求：从电阻应变片测量应变的基本原理中可以看出，首先要保证应变片与被测物体共同产生变形，其次，要保证电阻应变片本身的电阻值的稳定，才能得到准确的应变测量结果，这是应变片粘贴的基本原则。

因此应变片本身的质量和粘贴质量的好坏对测量结果影响很大，应变片必须牢固地粘贴在试件的被测测点上，因此对粘贴的技术要求十分严格。

为保证粘贴质量和测量正确，要求如下：1)认真检查、分选电阻应变片，保证应变片的质量；2)测点基底平整、清洁、干燥，使应变片能够牢固地粘贴到试件上，不脱落，不翘曲，不含气泡；3)粘结剂的电绝缘性好、化学性质稳定，工艺性能良好，并且蠕变小，粘贴强度高，温、湿度影响小，确保粘贴质量，并使应变片与试件绝缘，保证电阻应变片电阻值的稳定；4)粘贴的方向和位置必须准确无误，因为试件上不同位置、不同方向的应变是不同的，应变片必须粘贴到要测试的应变测点上，也必须是要测试的应变方向；5)做好防潮工作，使应变片在使用过程中不受潮，以保证应变片电阻值的稳定。

4. 贴片前准备4.1 工具、辅助材料准备1)试件；2)电阻应变片；3)数字万用表；4)粘合剂：502胶；5)丙酮；6)棉球；7)镊子、划针、砂纸、锉刀、刮刀、塑料薄膜、胶带纸、电烙铁、焊锡、焊锡膏等小工具；8)接线柱、短引线；9)电吹风机或红外烘干机。

4.2 技术准备1)测试点的选择测点的选择和布置对能否正确了解结构的受力情况和实现正确的测量影响很大。

测点愈多，愈能了解结构的应力分布状况，然而却增加了测试和数据处理的工作量和贴片误差。

因此，根据应以最少的测点达到足够真实地反映结构受力状态的原则，来选择测点。

为此，一般应考虑：a）预先对结构进行大致的受力分析，预测其变形形式，找出危险断面及危险位置。

根据受力分析和测试要求，结合实践经验最后选定测点。

b）在截面尺寸急剧变化的部位或因孔、槽导致应力集中的部位，应适当多布置一些测点，以便了解这些区域的应力梯度情况。

应变片的种类和应用应变片主要有两种，电阻应变片和光学应变片。

一．光学应变片：光学应变计一般采用不超过4-9 微米直径的布拉格光栅玻璃纤维制造。

一般来说,人的头发直径为60-80微米。

纤维芯被直径大约125 微米的纯玻璃覆盖层所包围。

基于布拉格光栅的应变片有以下优势：1. 对电磁场不敏感。

2. 可以用于可能爆炸的环境。

3. 高震动负载情况下，材料（玻璃）不会产生故障。

4. 可以测量更大的应变，一般电阻应变片的最大应变为数百微应变，而光学应变片的可测量的最大应变为7000微应变。

5. 更少的连接线，因此会对测试物体产生更少的干扰。

6. 互连需要大量的传感器，不同的布拉格波长可以集成在一个光纤中。

二．电阻应变片：电阻应变片的工作原理是基于应变效应制作的，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，这种现象称为“应变效应”。

半导体应变片是用半导体材料制成的，其工作原理是基于半导体材料的压阻效应。

压阻效应是指当半导体材料某一轴向受外力作用时，其电阻率发生变化的现象。

应变片是由敏感栅等构成用于测量应变的元件，使用时将其牢固地粘贴在构件的测点上，构件受力后由于测点发生应变，敏感栅也随之变形而使其电阻发生变化，再由专用仪器测得其电阻变化大小，并转换为测点的应变值。

金属电阻应变片品种繁多，形式多样，常见的有丝式电阻应变片和箔式电阻应变片。

箔式电阻应变片是一种基于应变——电阻效应制成的，用金属箔作为敏感栅的，能把被测试件的应变量转换成电阻变化量的敏感元件。

应变片有很多种类。

一般的应变片是在称为基底的塑料薄膜（15-16μm）上贴上由薄金属箔材制成的敏感栅（3-6μm），然后再覆盖上一层薄膜做成迭层构造。

而应变片有很多分类方法：比如按材料分可分为：而按结构分可分为：单片，双片，特殊形状；按使用环境可分为：高温、低温、高压、磁场、水下；应变片的应用：应变片的应用十分广泛，可测量应变、应力、弯矩、扭矩、加速度、位移等物理量。

电阻应变片粘贴技巧引言电阻应变片是一种广泛应用于测量应变的传感器，适用于各种工程结构和机械设备中。

粘贴技巧是影响电阻应变片性能的关键因素之一，正确的粘贴方法能够提高传感器的精度和稳定性。

本文将详细介绍电阻应变片的工作原理和粘贴技巧，并通过实践操作来说明注意事项和常见问题。

知识点讲解1、电阻应变片工作原理电阻应变片是一种测量应变的传感器，其工作原理基于应变效应。

当物体受到外界力作用时，会产生一定程度的形变，此时附着在物体表面的电阻应变片会随着形变而改变电阻值。

通过测量电阻值的变化，可以推算出物体的应变大小。

2、粘贴技巧相关知识点（1）选择合适的粘贴材料：粘贴材料应具有较好的粘附性、绝缘性和耐腐蚀性，常用的粘贴材料有聚酰亚胺、硅橡胶等。

（2）预处理：在粘贴电阻应变片前，应对被测物体表面进行清理，去除油污、锈迹等影响粘贴效果的杂质。

（3）位置选择：应选择合适的粘贴位置，确保电阻应变片能够充分感受到被测物体的应变。

（4）粘贴工艺：将电阻应变片粘贴在预处理过的被测物体表面，注意避免气泡和空隙，以保证粘贴效果。

实践操作以下是一个典型的电阻应变片粘贴技巧实例，具体步骤如下：1、准备工作：准备好电阻应变片、粘贴材料、工具和被测物体。

2、清理表面：使用砂纸、溶剂等工具对被测物体表面进行处理，去除油污、锈迹等杂质。

3、选择位置：根据实际需要选择合适的粘贴位置，并做好标记。

4、粘贴电阻应变片：将电阻应变片粘贴在已处理过的被测物体表面，注意避免气泡和空隙。

5、固定电阻应变片：使用绑定带等工具将电阻应变片固定在被测物体上，防止其移动或脱落。

6、连接线路：将电阻应变片的引线连接到测量仪器或数据采集系统中。

7、调试与校准：进行系统调试和校准，确保测量准确性和稳定性。

总结本文介绍了电阻应变片粘贴技巧的基础知识和实践指南。

通过了解电阻应变片的工作原理和粘贴技巧的相关知识点，结合实际操作中的注意事项和常见问题，可以有效地提高电阻应变片的测量精度和稳定性。

1、应变片结构形式的选择根据应变测量的目的、被测试件的材料和其应力状态以及测量精度，选择应变片的形式，对于测试点应力状态是一维应力的结构，可以选用单轴应变片，已经知道主应力方向的二维应力结构，可以使用直角应变花，并使其中一条应变栅与主应力方向一致，如主应力方向未知就必须使用三栅或四栅的应变花。

对于传感器设计来说，应变片的形式主要决定于弹性体的结构，如柱式、板环、双孔平行梁等弹性体，他们采样正应力或弯曲应力，所以应变片均采用单轴应变片。

另外象剪切桥式、轮辐式、剪切悬臂式、三梁剪切式弹性体一般使用双轴45o应变片。

平膜片压力传感器多采用全桥圆形应变片。

2、应变片尺寸的选择选择应变片尺寸时应考虑应力分布、动静态测量、弹性体应变区大小等因素。

若材质均匀、应力剃度大，应选用栅长小的应变片，若材质不均匀而强度不等的材料（如混凝土）或应力分布变化比较缓慢的构件，应选用栅长大的应变片。

对于冲击载荷或高频动荷作用下的应变测量，还要考虑应变片的响应频率，如下表所示。

一般来说，应变片丝栅越小，测量精度越高，越能正确反映出被测量点的真实应变，因此，在加工精度可以保证的情况下，综合考虑各种因素影响，应变片的栅长小一些比大一些好。

表1各种栅长应变片的最高工作频率应变片栅长L（毫米）1 2 5 10 20 25 50 可测频率F(千赫) 250 125 50 25 12.5 10 5 注：表中是在钢材上正弦应变信号测得的数据，其中L=?/20，?=C/f 式中C为应变波传播速度，对于钢和铝C=5000米/秒，f为正弦应变频率3、电阻值的选择国家标准中电阻应变片的阻值规定为60、120、200、350、500、1000?，目前传感器生产中大多选用350?的应变片，但是由于大阻值应变片具有通过电流小、自热引起的温升低、持续工作时间长、动态测量信噪比高等优点，大阻值应变片应用越来越广。

并且大阻值应变片在测力应用范围，特别是材料试验机用的负荷传感器，由于传感器的零飘特性，对测量精度影响极大，而高阻值（如1000G）应变片，不仅可以减小应变焦耳热引起的零漂，提高传感器的长期稳定性，而且再要求告分辨率的电子天平重应用也是非常有利的。

桩基静载荷试验应变测量及应用概述说明1. 引言1.1 概述本文介绍了桩基静载荷试验中应变测量的方法及其在工程实践中的应用。

桩基静载荷试验是一种重要的地基工程测试方法，对于评估桩基的承载力和变形特性具有关键作用。

而应变测量则是桩体受力响应特征的重要指标之一，通过对桩体内部和表面的应变进行监测和分析，可以得到桩基结构在各个阶段的变形情况，从而评估其安全性和稳定性。

1.2 文章结构本文共分为五个章节。

除了本引言外，第二章将详细介绍桩基静载荷试验的原理及主要内容；第三章将详细探讨常见的应变测量方法，包括传感器类型、布置方式以及数据采集与处理技术等；第四章将通过案例分析展示不同应变测量方法在桩基静载荷试验中的应用效果，并对结果进行深入分析和讨论；最后一章为结论部分，总结了本文的主要研究内容及取得的主要成果，并提出了未来可能的发展方向。

1.3 目的本文的目的是介绍桩基静载荷试验中应变测量的方法与应用，为相关领域的研究者和工程实践者提供有关桩基静载荷试验中应变测量的全面参考。

通过本文的阐述，读者可以了解不同类型的应变测量传感器、布置方式以及数据采集与处理技术，并能够更好地选择适合自己需求的方法进行桩基静载荷试验中的应变测量。

同时，通过案例分析，读者还可以了解到不同方法在实际工程项目中的应用效果和优缺点，从而为工程实践提供可行性和参考依据。

最后，希望本文能够对于桩基静载荷试验中应变测量技术的发展起到一定推动作用，促进该领域研究的进一步深入和完善。

2. 正文桩基静载荷试验是土木工程领域中一种重要的试验方法，通过施加垂直力以模拟实际工程中的力作用情况，来评估桩基的承载性能和稳定性。

在进行桩基静载荷试验时，应变测量是一个关键的环节，它可以提供有关桩身受力情况的重要数据，为后续的分析和设计提供依据。

应变测量主要利用传感器对桩体进行应变监测。

常见的应变测量方法包括电阻应变计、光纤传感器和振弦式传感器等。

电阻应变计是一种常用且经济实惠的监测手段。

第53卷第3期2021年6月Vol.53No.3Jun.2021南京航空航天大学学报Journal of Nanjing University of Aeronautics&Astronautics复合材料RTM十字形接头力学性能研究叶聪杰1，古兴瑾2，袁坚锋1，高苏旭2（1.上海飞机设计研究所，上海201210；2.南京航空航天大学航空学院，南京210016）摘要：针对某型飞机复合材料扰流板接头，选取典型十字连接区为研究对象，研究4点弯载荷作用下采用树脂传递模塑（Resin transfer moulding，RTM）成型工艺的十字接头典型件的极限承载能力，分析其损伤破坏模式，为复合材料RTM接头的设计强度分析提供参考。

论文通过典型细节件4点弯曲试验，测量了其极限承载能力，获得了试件典型破坏模式；同时基于商用ABAQUS有限元软件平台，建立了十字连接区典型细节件有限元模型，数值模拟了其损伤破坏过程。

通过比较数值模拟结果和试验结果，验证了数值模拟的可行性。

关键词：复合材料；树脂传递模塑；十字接头；数值模拟中图分类号：TB33文献标志码：A文章编号：1005⁃2615（2021）03⁃0381⁃07Mechanical Behavior of RTM Composite Cross JointsYE Congjie1，GU Xingjin2，YUAN Jianfeng1，GAO Suxu2（1.Shanghai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai201210，China；2.College of Aerospace Engineering，Nanjing University of Aeronautics&Astronautics，Nanjing210016，China）Abstract:Aiming at the composite spoiler joint of a certain aircraft，the typical cross joint area is selected as the research object to study its ultimate load bearing capacity of the RTM（Resin transfer moulding）formed composite spoiler joint under the four point bending load.Its damage and failure mode is analyzed，and a reference for the design of RTM formed composite joints is provided.A finite element model of the typical detail of the cross connection area is established and its damage process is simulated using the commercial software ABAQUS.The simulated results agree well with the experimental data and thus the feasibility of the numerical simulations is verified.Key words:composite；resin transfer moulding（RTM）；cross joints；numerical simulation相对于金属材料，复合材料具有比较高的比强度、比刚度及良好的抗疲劳性和耐介质腐蚀性，因此在航空航天领域得到了广泛应用［1］。

直升机飞行状态下传动系统载荷测试研究发布时间：2022-11-04T00:51:05.657Z 来源：《科学与技术》2022年第7月13期作者：温洪雷崔秀娟葛新[导读] 为实测及研究飞行状态下的直升机旋翼轴弯矩、扭矩及拉力，温洪雷崔秀娟葛新哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江省哈尔滨市150066摘要：为实测及研究飞行状态下的直升机旋翼轴弯矩、扭矩及拉力，提出一种旋翼轴飞行载荷测量方法。

首先对旋翼轴应变电桥的布局进行分析，解决弯矩、扭矩及拉力应变电桥耦合的问题；然后通过载荷地面标定试验及飞行试验，动态同步实测不同飞行状态下的旋翼轴载荷，并对飞行数据的有效性进行验证；最后根据实测的试飞数据，对旋翼轴受载严重的试飞科目平飞、斜坡着陆、俯冲拉起进行分析。

结果表明：旋翼轴拉弯扭应变电桥的解耦方案可行，旋翼轴飞行载荷测量方法可靠，实测数据准确，旋翼轴载荷的分析可为旋翼轴载荷谱的编制、结构改型及寿命评估提供依据。

关键词：直升机传动系统；飞行试验；载荷应变测量为了提高航空发动机和传动系统的寿命、可靠性和维修性，根据有关规范的规定，研制的发动机和传动系统或它的部件，需要进行数十项的静力试验与疲劳试验。

在这些试验过程中不可避免地要进行应变测试分析。

在直升机试飞中测量各零部件的载荷，以分析系统的可靠性、安全性，是飞机实际使用前必须进行的一个重要环节。

目前国内主要开展了地面试验状态下的旋翼轴载荷测量研究，对于在真实大气环境下的飞行测试，尤其是旋翼轴拉力、扭矩、弯矩同时测量还是缺少相关研究。

一、慨述对于直升机来说，旋翼、尾桨、发动机、传动系统等部件工作时都会产生动态的激振力，对尾减速器传动系统来说，尾桨是其主要的振源之一。

由于尾桨各片桨叶的重量静矩、惯性矩、桨叶安装角、预扭角、气动外形、调整片角度等不可能完全相同，所以在对称气流中形成气动力和惯性力的不平衡，从而使得尾桨每转一次都会产生激振力，但是这些导致尾桨产生动态激振力的各种因素在生产过程中都是可以通过生产工艺的改进进行调整和控制的，这些因素并不是尾旋翼振动的主要振源。