电测应力原理

应力检测原理
应力检测原理是通过测量物体受力后产生的形变或应变来判断其受力状态的一种测试方法。

在实际应用中，常用的应力检测原理包括电阻应变片原理、应变计原理和激光干涉法原理。

首先，电阻应变片是一种具有性能稳定、可重复使用的应力测量元件。

它通过在应力作用下形成电阻值变化，来间接反映物体的应变情况。

当物体受到压力或拉伸时，电阻应变片会随之发生形变，进而改变其电阻值。

通过测量电阻的变化，可以推算出物体所受的应力。

其次，应变计原理是一种更加直接的应力测量方法。

应变计是一种高精度的电阻应变元件，通过粘贴在被测物体的表面，当物体受到力的作用时，应变计会产生应变，并且应变的大小与物体所受的应力成正比。

应变计内部具有电阻，通过测量电阻的变化，可以获得物体所受的应力值。

最后，激光干涉法原理是一种非接触、高精度的应力测量方法。

该方法利用激光的干涉原理，通过激光束的反射和干涉，测量物体表面形变的微小位移。

物体在受力作用下会出现形变，根据形变产生的位移，可以计算出物体所受的应力大小。

以上是常用的应力检测原理，通过采用合适的测量原理，可以准确地判断物体受力状态，为工程设计和科学研究提供重要数据支持。

第二章 电测法应力分析实验电测法是实验应力分析中应用最广泛和最有效的方法之一，广泛应用于机械、土木、水利、材料、航空航天等工程技术领域，是验证理论、检验工程质量和科学研究的有力手段。

第一节 矩形截面梁的纯弯曲实验一、实验目的1.熟悉电测法的基本原理和静态电阻应变仪的使用方法。

2.测量矩形截面梁在纯弯曲时横截面上正应力的分布规律。

3.比较正应力的实验测量值与理论计算值的差别。

二、实验设备和仪器1.多用电测实验台。

2.YJ28A-P10R 型静态电阻应变仪。

3.SDX-I 型载荷显示仪。

4.游标卡尺。

三、实验原理及方法实验装置如图2-1所示，矩形截面梁采用低碳钢制成。

在梁承发生纯弯曲变形梁段的侧面上，沿与轴线平行的不同高度的线段22-、11-、00-、11'-'、22'-'（00-线位于中性层上，22-线位于梁的上表面，22'-'线位于梁的下表面，11-和11'-'、22-和22'-'各距00-线等距，其距离分别用1y 和2y 表示）上粘贴有五个应变片作为工作片，另外在梁的右支点以外粘贴有一个应变片作为温度补偿片。

将五个工作片和温度补偿片的引线以半桥形式分别接入电阻应变仪后面板上的五个通道中，组成五个电桥（其中工作片的引线接在每个电桥的A 和B 端，温度补偿片接在电桥的B 和C 端）。

当梁在载荷作用下发生弯曲变形时，工作片的电阻值将随着梁的变形而发生变化，通过电阻应变仪可以分别测量出各对应位置的应变值实ε。

根据胡克定律，可计算出相应的应力值实实εσE = 式中，E 为梁材料的弹性模量。

梁在纯弯曲变形时，横截面上的正应力理论计算公式为zI y M ⋅=理σ式中：2/Fa M =为横截面上的弯矩；123/bh I z =为梁的横截面对中性轴的惯性矩；y 为中性轴到欲求应力点的距离。

图2-1 矩形截面梁的纯弯曲四、实验步骤1.测量矩形截面梁的各个尺寸，预热电阻应变仪和载荷显示仪。

应力检测的原理应力检测的原理是通过测量物体受力后产生的变形量来判断其受力状态的一种方法。

应力是物体内部由外部施加的力引起的内部应变，而应变则是物体内部单位长度的相对伸缩变化。

通常情况下，应力与应变之间存在一定的线性关系，应力检测就是利用这种关系来确定物体受力状态的。

应力检测可以通过多种方法实现，常用的有应变片、应变计、压阻式力传感器、剪应力传感器等。

应变片是一种常见的应力检测器件，它是由金属材料制成的薄片，其外形一般呈矩形或圆形。

应变片在受力作用下会发生应变，而应变大小与受力大小呈线性关系。

通过将应变片粘贴到被测物体上，当物体受到外力作用时，应变片会发生应变，从而改变其电阻值。

利用电气测量原理，可以通过测量应变片上的电阻变化来计算出物体所受的应力大小。

应变片广泛应用于各种工程领域，如机械结构应力分析、材料力学性能测试等。

应变计是另一种常见的应力检测器件，它是由弹性元件和敏感电路组成的。

弹性元件通常是由金属材料或弹性橡胶制成的弹簧或薄膜，当物体受到外力作用时，弹性元件会发生形变，从而改变其电阻、电容或电感等特性，进而改变敏感电路的输出信号。

通过测量敏感电路的输出信号，可以确定物体所受的应力大小。

应变计通常用于小范围的应力测量，具有灵敏度高、响应快等特点。

压阻式力传感器是一种基于电阻变化原理进行测量的应力检测器件，它由压阻薄膜、支撑底片和传感电路组成。

当物体受到外力作用时，压阻薄膜发生应变，使得应变区域的电阻值发生变化。

传感电路通过测量压阻薄膜的电阻值变化来计算出物体所受的应力大小。

压阻式力传感器广泛应用于工业控制和自动化领域，常用于重量测量、力矩测量等。

剪应力传感器是一种专门用于测量剪应力的应力检测器件。

它包含一个屈服横梁和敏感电路，当物体受到剪应力作用时，屈服横梁发生形变，使得敏感电路的输出信号发生变化。

通过测量输出信号的变化，可以确定物体所受的剪应力大小。

剪应力传感器广泛应用于工程领域，如地震勘探、土壤力学等。

应力测试仪原理
应力测试仪是一种用于测量材料或结构在受力下产生的应力和变形的仪器。

它可以帮助工程师和研究人员评估材料或结构的强度、刚度、可靠性和安全性。

应力测试仪的原理基于胡克定律和应变测量原理。

胡克定律认为，当材料受到外力或载荷时，其产生的应力与应变成正比。

也就是说，材料的应力等于它的弹性模量乘以应变。

应力测试仪通过施加与材料或结构所受应力相对应的载荷，然后测量载荷与应变的关系，从而计算出材料或结构的应力。

通常，载荷是通过机械手或液压系统施加的，而应变是通过传感器测量的。

传感器可以是应变片、应变计、光纤传感器等。

在进行测量时，首先需要将材料或结构安置在应力测试仪的测试夹具中。

然后，通过操纵操作面板或计算机软件，施加逐渐增加的载荷，同时测量与此载荷相对应的应变。

应变与载荷之间的关系可以通过胡克定律得到，从而计算出材料或结构的应力。

除了测量应力，一些高级的应力测试仪还可以测量其他相关的力学性质，如弹性模量、屈服强度、断裂强度等。

通过这些测量结果，工程师和研究人员可以评估材料或结构的性能，优化设计和改进材料选择。

总而言之，应力测试仪利用胡克定律和应变测量原理，通过施
加载荷并测量应变，来计算材料或结构的应力。

它为工程师和研究人员提供了一种评估材料或结构性能的重要工具。

应力测试仪工作原理应力传感器是应力测试仪的核心部件，其作用是将材料受力的物理量转化为电信号。

常用的应力传感器有应变片传感器、电阻应变计和压力传感器等。

应变片传感器是常见的一种应力传感器，其工作原理基于应变效应。

应变片传感器由多个微小金属或半导体片组成，当材料受力产生应变时，传感器内的应变片也会发生微小的形变，进而使电阻发生改变。

通过测量电阻的变化，即可获取材料所受应力的大小。

电阻应变计也是一种常用的应力传感器，其原理基于电阻的变化。

电阻应变计是由导电材料制成的彩色薄膜，在受力后，薄膜发生形变导致电阻值的变化。

通过测量电阻的变化，可以得到材料所受的应力。

压力传感器通常是将应力转化为压力，再通过测量压力的变化来获取材料所受的应力。

对于不同类型的压力传感器，其工作原理会有所不同。

应力传感器将材料所受的应力转化为电信号后，需要通过转换器将其转换为能够被检测系统识别的信号。

转换器一般采用模数转换器（ADC）或电桥等装置。

模数转换器将传感器输出的模拟电信号转换为数字信号，以便进行数字处理和分析。

数据处理系统是应力测试仪的另一个重要组成部分，用于接收传感器转换的信号并进行数据处理。

数据处理系统通常包括微处理器、存储器和其他必要的电子元件。

微处理器对传感器输出的数字信号进行处理，可以进行数据记录、数据分析、数据计算、数据显示等操作，以便得到所需的测试结果。

显示器是应力测试仪的末端输出设备，用于将处理后的数据结果以可视化的形式显示出来。

显示器可以采用LCD、LED等技术，能够显示测试结果的数值、图像和曲线等信息。

除了上述的组成部分，应力测试仪还可能包括样品夹持装置、控制台、输入设备、供电装置等。

样品夹持装置用于固定待测试材料，以保持其受力状态。

控制台和输入设备用于设置和控制测试参数，如采样频率、采样点数等。

供电装置则用于为整个系统提供所需的电能。

综上所述，应力测试仪的工作原理是通过应力传感器将材料所受力转化为电信号，并通过转换器、数据处理系统和显示器等组成部分进行信号处理和显示，以获得材料所受应力的相关信息。

电应力测试方法及标准
电应力测试方法及标准是将电阻丝往复绕成特殊形状（如栅状），就可做成电阻应变片。

测量前，将电阻应变片用特殊的胶合剂黏贴在欲测应变的部位，当壳体受到载荷作用发生变形时，电阻应变片中的电阻丝随之一起变形，导致电阻丝长度及截面积的改变，从而引起其电阻值的变化。

可见，电阻的变化与应变有一定的对应关系。

通过电阻应变仪，就可测得相应的变化。

利用胡克定律或其他理论公式，就可求得应力值。

[1] 电测时，应尽量消除产生各种测量误差的因素。

例如，应变片位置的偏差，应变片与壳壁接触的紧密程度，应变片与导线的焊接质量，环境、温度的变化等。

电测法往往采用二次仪表观测，即将传感器(探头)埋设于崩滑灾害体变形部位，使用能将传感器电信号转换成人们所感知(或熟识)信息的电子仪表(如频率计之类)观测。

电测法为应力测试方法中的一种，金属电阻丝承受拉伸或压缩变形时，电阻也将发生变化。

电测弯曲应力实验报告电测弯曲应力实验报告一、实验目的通过本次实验，了解弯曲应力的概念，掌握电测法测量材料弯曲应力的方法，熟悉电阻应变片的使用，同时探究不同载荷下的弯曲应力变化规律。

二、实验器材和材料1. 电测模量仪2. 平板弯曲装置3. 电阻应变片4. 匀强截面悬臂梁样品5. 钳子、卡尺等辅助工具三、实验原理1. 弯曲应力在悬臂梁上加一个偏斜载荷，悬臂梁就会发生形变，并且形成一个转矩，这个转矩可以使悬臂梁弯曲。

弯曲时，弯曲截面的一侧受到压应力，而另一侧受到拉应力，弯曲应力就是材料中某一点所受的横向、超出其所处截面的轴向力分量。

2. 电阻应变片电阻应变片又称应变电阻器，是一种基于金属电阻的变形量测量装置。

当电流通过电阻应变片时，金属电阻发生变化，通过电阻测量电路转换为输出的电压信号，这个电压信号与金属电阻的变化成正比。

电阻应变片可以用来测量材料中的应变变化量。

3. 电测法测量弯曲应力利用电阻应变片，可以将材料中的弯曲形变量转化为电阻值变化信号，进而用电阻检测电路将其转换为电压信号。

通过电流、电压和几何参数的关系，可以计算出样品的弯曲应力。

四、实验步骤1. 安装样品将样品安装在平板弯曲装置上，注意悬臂梁的固定端应放置在装置固定架上。

2. 调整电测模量仪接上电源，根据仪器说明书调整仪器，使其能够正常工作，并调整测量范围。

3. 安装电阻应变片将电阻应变片按照说明书装配，并用胶水固定在样品的下表面。

4. 进行载荷实验用载荷装置施加不同的偏斜载荷，记录电测模量仪的读数，并记录电压计量器的读数。

5. 数据处理根据仪器说明书，用实验数据计算弯曲应力的数值，并绘制出不同载荷下的弯曲应力-载荷曲线。

五、实验结果利用电测法测量到的悬臂梁的弯曲应力-载荷曲线如下图所示：六、实验讨论和结论通过电测法测量弯曲应力可以得到样品在不同偏斜载荷下的弯曲应力-载荷曲线，通过观察、分析，可以得出以下结论：1. 随着偏斜载荷的增加，样品弯曲应力的数值也逐渐增大，符合弯曲时弯曲截面的一侧受到压应力，而另一侧受到拉应力的规律。