应变计原理的及使用山大版.pptVIP

实验力学第2章应变计的原理及使用21王作原理 2.1电阻应变计的工作原理 电阻应变计的应用范围 ·适用的结构包括航空、航天器、原子能反应堆、桥梁、道 路、大坝以及各种机械设备、建筑物等; ·适用的材料包括钢铁、铝、木材、塑料、玻璃、土石、复 合材料等各种金属及非金属材料。 ·适用于室内实验、模型实验;在现场对实际结构或部件进 行测量;对结构和设备的安全监测。  灬第2章应变计的原理及使用 实验 2.1工作原理 电 应变计的工作原理 一种高精度力学量传感元件,其基本任务就是把构件表 面的变形量转变为电信号,输入相关的仪器仪表进行分析。 在自然界中,除超导外的所有物体都有电阻,不同的物体导 电能力不同。物体电阻的大小与物体的材料性能和几何形状 有关,电阻应变计正是利用了导体电阻的这一特点。 电阻应变计的最主要组成部分是敏感栅。敏感栅可以看成 为一根电阻丝,其材料性能和几何形状的改变会引起栅丝的阻 值变化  c实验力学第2章应变计的原理及使用 2.1工作原理 设一根金属电阻丝,其材料的电阻率为p,原始长度为L,不 失一般性,假设其横截面是直径为D的圆形,面积为A,初始时 该电阻丝的电阻值为R R- 在外力作用下,电阻丝会产生变形。假设电阻丝沿轴向伸长, 其横向尺寸会相应缩小,横截面的半径减少导致横截面面积发生 变化。导线的横截面原面积为 其相对变化为 dD dL 2  实验力学第2章应变计的原理及使用 2.1工作原理 dA dD dL 21 其中为金属丝材料的泊松比。dL/为金属导线长度的相对变化,用应变 在电阻丝伸长的过程中所产生的电阻值的变化成为 dr dp dL dA+(1+2山 电阻率变 金属丝几何尺寸 化部分 发生变化部分  实验力学第2章应变计的原理及使用 2.1工作原理 dr dp dL dA d +(1+2) R L A 电阻率变 金属丝几何尺寸 化部分 发生变化部分 在式中,前一项是由金属丝变形后电阻率发生变化所引起的;后一项是 由金属丝变形后几何尺寸发生变化所引起的。 在常温下,许多金属材料在一定的应变范围内,电阻丝的相对电 阻变化与丝的轴向长度的相对变化成正比。即 d K 其中 +(1+2) R