实验静态应力-应变测量一、实验目的1、掌握用电阻应变片组成测量电桥的方法；2、掌握应变数据采集分析仪的使用方法；3、验证电桥的和差特性及温度补偿作用；4、验证测量应变值与理论计算值的一致性。
二、实验原理1、计算机测试系统：被测信号通过传感器转为电信号（电压或电流信号），通过信号调节环节使输出大小与被测信号大小完全对应。
信号调节环节还设置不同的滤波频率，对干扰谐波进行过滤，使信号调理输出消除杂波影响。
经过调理环节的标准电压接入多路转换器，进入采样保持器及转换芯片进行数字化转换，转换后的数字信号在接口电路里锁存，再进入计算机，经过运算处理后显示、绘图或打印。
2、电桥的和差特性：电桥的输出电压与电阻（或应变）变化的符号有关。
即相邻臂电阻或应变变化，同号相减，异号相加；而相对臂则相反，同号相加，异号相减。
3、利用桥路的和差特性可以提高电桥灵敏度、补偿温度影响，从复杂应力状态中测取某一应力、消除非测量应力。
三、主要仪器及耗材等强度梁实验台、WS-3811应变数据采集分析仪、计算机、砝码四、实验内容和步骤1．了解所采用的静动态应变数据采集仪的正确使用（见附录）;2．接线；（参照附录）3．组桥方法和顺序，按图（3-1）所示的组桥方法和顺序组成各种测量电桥。
4．测量；a) 平衡电桥；b) 加载及卸载：把每一级加载及卸载后的读数值计入表中。
c) 根据（图3-1）的组桥方法和顺序分别加、卸载测量。
并将所测的应变值分别记入表中，然后将各表（各种组桥方式）的数据进行比较。
五、实验报告要求1．简叙实验方法，按表列出试验数据;2．根据试验数据计算机械滞后及非线性。
3．计算在测量载荷下，梁的理论应变值并与实测值相比较。
4．根据试验记录和计算结果说明电桥加减特性。
5、写出实验结果，分析、讨论等部分；6、说明温度对电阻应变值的影响，应如何消除该影响。
六、思考题1、利用和差特性，在测量中所起到哪些作用?2、在测量中为什么要进行温度补偿，进行温度补偿必须满足哪些条件? （附录）WS-3811应变数据采集仪：WS-3811数字式应变数据采集仪采用最新数字技术，能直接把应变量转换为数字量，能通过网络接口（TCP/IP协议）把数据传输给计算机，克服了常规应变仪只能输出模拟量（还需要另配采集仪）的缺陷，便于试验室和野外测试工作，由于该应变仪采用了网络接口，可实现多台组网操作，方便扩展。
静态应变仪实验报告静态应变仪实验报告引言：静态应变仪是一种常用的实验仪器，用于测量材料在受力或变形过程中的应变情况。
本实验旨在通过使用静态应变仪来测量不同材料的应变特性，并分析其应变-应力曲线。
实验步骤：1. 实验准备在进行实验之前，首先需要准备好实验所需的材料和仪器。
材料可以选择不同类型的金属或塑料，以便进行比较分析。
仪器包括静态应变仪、力传感器和数据采集系统等。
2. 样品制备根据实验要求，将材料样品切割成适当的尺寸和形状。
确保样品表面光滑，以减小误差。
3. 实验设置将样品夹持在静态应变仪上，并将力传感器与样品连接。
调整仪器使其处于合适的工作状态，并确保力传感器与样品之间没有松动或摩擦。
4. 施加力通过施加适当的力，使样品发生变形。
可以使用手动或自动控制力的大小和施加速度。
5. 数据采集使用数据采集系统记录下力传感器所测得的力和静态应变仪所测得的应变数据。
确保数据采集过程准确无误。
6. 数据分析将采集到的数据导入计算机软件进行分析。
绘制应变-应力曲线，通过曲线斜率计算材料的弹性模量和屈服强度等参数。
实验结果：根据实验数据分析，我们可以得出以下结论：1. 不同材料的应变特性存在差异。
金属材料通常具有较高的弹性模量和屈服强度，而塑料材料的弹性模量和屈服强度较低。
2. 弹性模量是衡量材料抗弯曲能力的重要指标。
弹性模量越高，材料的刚性越大，抗弯曲能力越强。
3. 屈服强度是材料在受力过程中发生塑性变形的临界点。
屈服强度越高，材料的抗拉能力越强。
4. 应变-应力曲线的形状可以反映材料的应变特性。
在弹性阶段，应变随应力的增加呈线性关系；在屈服点之后，应变会迅速增加，材料开始发生塑性变形。
结论：通过本次实验，我们深入了解了静态应变仪的使用方法和原理，并成功测量了不同材料的应变特性。
实验结果表明，静态应变仪是一种可靠且有效的实验仪器，可以用于材料力学性能的研究和分析。
通过进一步研究不同材料的应变特性，我们可以为工程设计和材料选择提供有力的支持和参考。
第五章静态电阻应变测量一、测量的一般步骤1. 明确测量目的，选择测点位置和确定布片方案。
•应力分布测量→沿某一个方向连续粘贴（应变链），剧变处加密•检验强度储备→选择应力可能最大点进行测量•应力集中→局部密集布置•研究分析载荷→沿构件某一截面的四周贴片•辅助计算与实验方法用以确定测点位置•根据应力状态、受载情况和温度补偿的原则确定具体布片方案。
•单向应力状态→1片；主向已知双向应力状态→2片；主向未知双向应力状态→3片•对复杂组合载荷情况，合理设计桥路接法，消除多余因素影响•对应变片适当分组，每组可共用一个温度补偿片2. 选择应变片和测量仪器。
•根据构件几何尺寸、材质、应力梯度等选择应变片栅长、种类和形式•依据测量精度要求、测点数目等选择应变仪•应变片质量检查，按阻值大小分组•应变仪特性检查与校准3. 贴片、布线、防护、检查。
•同一桥路各桥臂导线长度相同，减小电阻差值•安装质量检查（绝缘电阻测量，连接可靠性）4. 应变仪调试和加载测量。
•连接线路检查，预调平衡（现场，急并电阻法）•预加载，再测量，以减小蠕变影响5. 分析实验数据，改进实验。
•检查数据的重复性和规律性，提高实验的可靠性。
二、贴片方位与应力应变换算由测点的实际应力状态确定。
1. 单向应力状态仅需一个应变片，沿应力方向粘贴利用构件棱边测点：主方向平行于棱边的单向应力状态。
E σε=2. 双向应力状态B三片45︒应变花用于主方向大致知道的情形三片60︒应变花用于主方向无法知道的情形60︒0︒45︒90︒四片60︒应变花还可用于检验读数的准确性0︒90︒120︒60︒0︒120︒0011()()23εεεεε+=++三、静态应变仪的校正指准确度（仪器灵敏系数示值K ）的校正。
对某一仪器灵敏系数示值K 仪，相应的实际灵敏系数为K 实R R K ε∆=（）读数修正方法（1）对灵敏系数为K =K 仪的应变片，真实应变为KK K K εεεε=⇒=（2）依据校正曲线，调整仪器灵敏系数示值K 仪，使其对应的实际灵敏系数等于应变片灵敏系数（K 实= K ）K K εεεε=⇒=四、应变片栅长的选择•应变片所测应变实质是以栅长范围内的平均应变代替某点的应变，误差与栅长大小和应变梯度有关。
