第三章 结构应力测试.
浅谈起重机械的结构应力测试
浅谈起重机械的结构应力测试摘要：本文阐述了起重机械的结构应力测试的重要性，对起重机械的结构应力测试原理进行说明，做出起重机械的结构应力测试技术的分析，希望对我国起重机械结构应力测试的发展有所帮助。
关键词：起重机械；结构应力；应力测试一、起重机械的结构应力测试的重要性随着我国经济的不断发展和进步，应力测试技术是一种较为成熟的测试技术手段，将该项技术运用到起重机械安装之中，能够通过分析准确判断出起重机械钢结构强度实际情况，展开机械安全性评估，会为起重机械使用提供可靠安全保障。
在对起重机械进行使用时，可能会因为构件变形、磨损等问题，使起重机结构刚度、强度受到影响，埋下较大的安全隐患。
为保证机械金属结构性能，确保结构刚度、强度以及与相应标准相符程度，需要借助相应技术手段实施校核处理，而应力测试技术就是其中的一种。
该项技术在起重机安装以及使用校核中都有着极为突出的表现，值得对其展开深层次研究。
随着社会的不断发展，人们的安全意识逐渐的增强，为减少起重机带来的安全事故和经济损失，在起重机械上安装在线监测装置，在很大程度上保证了起重机运行安全。
金属结构是装卸机械的支持构架，支承着各工作机构自重以及外部载荷。
大型机械荷载运动空间高、移动范围大、载荷量重的特点使其安全可靠性尤为重要，从而对结构强度提出更高要求。
应力应变测试是研究大型机械结构强度的重要手段。
采取相应措施对港口大型机械的金属结构应力状态实行有效监测和诊断预测，保证设备运行安全，提高装卸作业效率，对于保证机械运作效率，提高设备工作利用率，具有十分重要的意义。
起重机械结构应力为对象，针对起重机械的特殊工作条件，提出了基于无线数据传输的在线监测系统的设计方案。
利用现有的网络资源，发挥网络覆盖率高、传输特性好等优势，为数据采集提供一种便捷的无线数据传输方式，能够随时掌握起重机械承载结果工作时的技术状态，实现了对起重机械金属结构的长期在线监测，方便快捷，有较高的实用价值。
应力测试方法及标准
应力测试方法及标准应力测试是一种用来评估系统在压力下的性能和稳定性的测试方法。
在当今信息化时代，各种软件系统和网络平台承载着越来越多的数据和用户，其稳定性和性能就显得格外重要。
而应力测试则可以帮助我们发现系统的瓶颈和性能瓶颈，从而提前做好系统的优化和调整。
本文将介绍应力测试的方法及标准，以期为相关从业人员提供一些参考和帮助。
首先，进行应力测试前需要明确测试的目的和范围。
测试的目的主要是为了发现系统在压力下的性能表现，包括系统的稳定性、吞吐量、响应时间等指标。
而测试的范围则需要明确包括哪些方面，比如系统的硬件设备、网络环境、软件配置等。
只有明确了测试的目的和范围，才能有针对性地进行测试，从而获得准确的测试结果。
其次，选择合适的应力测试方法也是非常重要的。
一般来说，应力测试方法可以分为负载测试、性能测试、容量测试等。
负载测试是通过模拟用户的请求来对系统进行压力测试，以评估系统在实际使用情况下的性能表现；性能测试则是通过对系统的各项指标进行监测和分析，来评估系统的性能水平；容量测试则是评估系统在特定条件下的最大负载能力。
选择合适的测试方法可以更好地满足测试的需求，从而获得更准确的测试结果。
另外，制定合理的测试计划和标准也是应力测试工作中不可或缺的一部分。
测试计划需要明确测试的时间、地点、人员、资源等方面的安排，以及测试的具体步骤和流程。
而测试标准则需要明确测试的指标和要求，比如系统的响应时间、吞吐量、并发用户数等。
只有制定了合理的测试计划和标准，才能更好地进行测试工作，从而获得可信的测试结果。
最后，对测试结果进行分析和总结也是应力测试工作中非常重要的一环。
在测试结束后，需要对测试过程中获得的数据进行分析和对比，从而得出系统的性能瓶颈和优化建议。
同时，也需要对测试过程中的经验和教训进行总结，以便在下次测试中能够更好地应用。
只有通过对测试结果的分析和总结，才能更好地发现系统存在的问题，并提出改进的建议。
综上所述，应力测试是评估系统性能和稳定性的重要手段，而选择合适的测试方法、制定合理的测试计划和标准，以及对测试结果进行分析和总结，则是保证测试工作顺利进行和取得准确结果的关键。
应力检测检测原理
应力检测检测原理
应力检测检测原理是通过测量物体上的应变来间接估计物体的应力。
应力是物体内部因外力作用而引起的相互分子间的相互作用。
应变是物质形变程度或变形量与初始尺寸之比，是物质感受应力的结果。
根据胡克定律，应力与应变之间存在线性关系。
一种常用的应力检测原理是应变计法。
应变计是一种用于测量物体应变的传感器。
它通常由金属或半导体材料制成，具有灵敏的电阻特性。
当物体受到外部应力作用时，应变计上的金属或半导体材料会发生微小的形变，导致电阻发生变化。
通过测量电阻变化，可以确定应变的大小。
进一步利用胡克定律，可以计算出物体的应力。
另一种常用的应力检测原理是压力传感器法。
压力传感器是一种能够将外部压力转化为电信号的传感器。
压力传感器通常采用压阻、微电子机械系统(MEMS)或压电效应等物理原理，通过测量外部压力对传感元件的作用力，转换成相应的电信号。
根据转换的电信号，可以计算出物体所受的应力。
除了以上两种方法外，还有一些其他的应力检测原理，如光纤应变传感器、声表面波传感器等。
这些方法都利用了不同的物理原理，通过测量应变或作用力，来推测物体的应力。
应力检测的准确性和精度受到多种因素的影响，如传感器的灵敏度、环境条件、测量方法等。
因此，在进行应力检测时，需
要根据实际情况选择合适的检测原理和方法，以确保测量结果的准确性和可靠性。
结构应力法
结构应力法一、概述结构应力法是一种用于分析和计算结构应力分布的方法。
通过建立结构的数学模型，采用力平衡原理和力学基本方程，根据结构的几何形状、材料特性和加载条件等参数，确定结构中各点的应力分布情况。
二、应力分析的基本原理应力是力作用于物体上的内部反应，用于描述物体在外部力作用下的内部行为。
结构应力分析的基本原理是基于力学的平衡原理和力学的均衡方程。
1. 平衡原理平衡原理是指在平衡状态下，物体的所有受力之和为零。
对于结构应力分析来说，平衡原理可以表示为：∑F x=0,∑F y=0,∑F z=0其中，F x、F y和F z分别表示作用在结构上的所有外力在x、y和z方向上的分力。
2. 均衡方程均衡方程是通过应力分析，用于描述结构力学平衡的方程。
对于一个结构体系，均衡方程可以表示为：∑M x=0,∑M y=0,∑M z=0其中，M x、M y和M z分别表示作用在结构上的所有外力引起的弯矩在x、y和z方向上的分量。
三、结构应力分析的步骤结构应力分析的步骤可简化为以下几个步骤：1. 确定结构的几何形状和约束条件在进行结构应力分析前，首先需要确定结构的几何形状和约束条件。
几何形状包括结构的大小、形状和边界条件等，约束条件包括结构的支座和边界条件等。
2. 建立结构的数学模型根据结构的几何形状和约束条件，可以建立结构的数学模型。
常用的数学模型包括刚体模型和弹性模型，根据具体问题选择合适的模型。
3. 确定加载条件和受力情况加载条件和受力情况是进行应力分析的基础。
通过分析结构的使用情况、外部加载条件和受力情况，确定结构中的各个受力点和外部加载力的大小和方向。
4. 计算结构的应力分布根据结构的数学模型、加载条件和受力情况，可以利用力学基本方程计算结构中各点的应力分布情况。
常用的计算方法包括解析解法和数值解法。
5. 边界条件处理和结果验证进行结构应力分析时，需要考虑边界条件的影响，并对计算结果进行验证。
边界条件处理是指在计算过程中，将结构受约束的部分进行模拟或简化处理，以保证计算的准确性和可靠性。
应力试验简述
3
在选择加载速度时，应考虑到加载速度对试样内 部结构的影响，以及可能出现的应力集中和应变 率效应。
试验过程中的安全性
01
试验人员应严格遵守安全操作规程，确保试验过程中
的安全。
02
在进行高强度或高温试验时，应特别注意防止试样破
裂或飞溅造成人员伤害或设备损坏。
03
在试验过程中，应密切关注试样的变形和加载情况，
应变是材料在受力过程中发生的形变 程度，而应力则是单位面积上的力， 通过测量应变和应力，可以推导出材 料的弹性模量、泊松比等参数。
材料的强度与韧性评估
材料的强度是指材料在受到外力作用 时所能承受的最大应力值，通过应力 试验可以测定材料的强度极限、屈服 点等指标。
材料的韧性是指材料在受到外力作用 时抵抗断裂的能力，通过应力试验可 以测定材料的冲击功、延伸率等指标， 评估材料的韧性。
02
试样的尺寸、形状和加工方式应符合相关标准或规 范，以确保试验结果的准确性和可靠性。
03
在可能的情况下，应尽量选择具有相同或相似工艺 条件和化学成分的试样进行试验。
加载速度的选择
1
加载速度是应力试验中一个重要的参数，它会影 响到试样的应力应变行为和试验结果。
2
加载速度的选择应根据被测试材料的性质和试验 目的来确定，以确保试验结果的准确性和可靠性。
应力
01
物体受到外力作用时，单位面积上所承受的力，表示为σ（西格
玛）。
应力的分类
02
根据作用方式，应力可分为正应力和剪应力；根据作用方向，
可分为法向应力和切向应力。
应力的单位
03
应力的单位是帕斯卡（Pa），1Pa=1N/m^2。
应力的测量方法
结构静力实验中应力应变的测试方法
结构静力实验中应力应变的测试方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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应力测试方法及标准
应力测试方法及标准应力测试是指在一定条件下对材料或构件施加一定载荷或变形，以评价其在外部力作用下的性能和稳定性。
应力测试方法及标准对于材料的选择、设计和工程应用具有重要意义。
本文将就应力测试方法及标准进行探讨。
一、应力测试方法。
1. 静态拉伸测试。
静态拉伸测试是最常用的应力测试方法之一。
在测试中，材料或构件受到均匀的拉伸力，通过测量载荷和变形，可以得到材料的应力-应变曲线，评价其力学性能。
2. 压缩测试。
压缩测试是将材料或构件受到均匀的压缩力，通过测量载荷和变形，评价其抗压性能。
在材料的设计和工程应用中，对于受压构件的抗压性能评价至关重要。
3. 弯曲测试。
弯曲测试是通过在材料或构件上施加弯曲载荷，评价其抗弯性能。
这对于一些工程结构中的梁、板等构件的设计和评价具有重要意义。
4. 疲劳测试。
疲劳测试是在材料或构件上施加交变载荷，评价其在循环载荷下的疲劳寿命。
这对于一些需要长期使用的材料和构件的设计和评价非常重要。
二、应力测试标准。
1. ASTM国际标准。
ASTM国际标准是全球范围内应用最广泛的材料测试标准之一，其标准涵盖了静态拉伸、压缩、弯曲、疲劳等多个方面，被广泛应用于材料和构件的测试和评价。
2. ISO国际标准。
ISO国际标准是国际标准化组织发布的一系列标准，其涵盖了材料和构件的各个方面，对于全球范围内的材料测试和评价具有重要意义。
3. GB国家标准。
GB国家标准是中国国家标准化管理委员会发布的一系列标准，其覆盖了材料和构件的测试和评价，被广泛应用于国内的工程设计和材料选择中。
4. JIS日本工业标准。
JIS日本工业标准是日本国家标准化组织发布的一系列标准，其在材料和构件的测试和评价方面具有重要地位，被广泛应用于日本的工程设计和材料选择中。
三、结语。
应力测试方法及标准对于材料和构件的设计、选材和工程应用具有重要意义。
通过合理选择测试方法和遵循相应的测试标准，可以准确评价材料的力学性能，为工程设计提供可靠的数据支持。
应力测试方法及标准
应力测试方法及标准应力测试是指对各种材料、构件或结构在外部载荷作用下的性能进行测试和评定的一种技术手段，是评价材料、构件或结构抗压能力的重要手段。
应力测试方法及标准的制定对于保障产品质量、确保工程安全具有重要意义。
本文将从应力测试的概念、方法及标准等方面进行介绍。
首先，应力测试的概念。
应力测试是通过对材料、构件或结构施加外部载荷，观察其在外力作用下的变形、破坏或性能表现，以评定其受力性能的一种测试手段。
应力测试可以通过静载试验、动载试验、冲击试验等方式进行，以获取材料或构件在不同载荷下的性能参数，为工程设计、产品制造提供依据。
其次，应力测试的方法。
应力测试的方法包括静态加载试验、动态加载试验、疲劳试验等。
静态加载试验是指在材料或构件上施加静态载荷，观察其在载荷作用下的变形和破坏情况，以评定其受力性能。
动态加载试验是指在材料或构件上施加动态载荷，观察其在动态载荷下的响应情况，以评定其动态受力性能。
疲劳试验是指在材料或构件上施加交变载荷，观察其在交变载荷下的疲劳寿命和疲劳性能。
再次，应力测试的标准。
应力测试的标准是对应力测试方法、试验设备、试验过程、试验数据处理等方面进行规范和统一的文件，是保证应力测试结果准确可靠的重要依据。
目前，国际上常用的应力测试标准包括ASTM、ISO、GB等。
这些标准规定了应力测试的方法、试验设备、试验过程、试验数据处理等方面的要求，为应力测试提供了规范和指导。
总之，应力测试是评价材料、构件或结构受力性能的重要手段，其方法和标准的制定对于保障产品质量、确保工程安全具有重要意义。
通过对应力测试的概念、方法及标准进行介绍，可以更好地理解和应用应力测试技术，为工程设计、产品制造提供可靠的依据。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读。
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l R A
dR d dl dA 2 R l A
由于应变片和结构粘贴在一起，当结构伸长或缩短时，其长度也会发生
变化，从而引起应变片电阻的变化，电阻变化会引起电路中电压变化，通
过测试仪器，可测得此电压变化。
电阻丝的横截面为圆形，式中
dA 2dD A D
1 A D 2 4
,D为电阻丝的直径，
由材料力学得知：轴向应变和横向应变的关系为：
dD dL D L dA dL 2 2 A L
dR d d dL (1 2 ) （ 1 2 / ) K 0 R L
K0的物理含义：单位应变引起的相对电阻变化率。为电阻应变片的 灵敏系数，一般在1.7-3.6间。
载后读数为1900HZ，下翼缘钢弦初始读数为2150HZ、加载后读数为2200HZ，
根据胡克定律σ=ε·E，得到上下翼缘的应力：
上翼缘：σ=ε·E= -448.5×10-6×3.5×104=-15.7MPa 上翼缘：σ=ε·E= 154.4×10-6×3.5×104=5.4MPa 答：上、下翼缘应力增量分别为-15.7MPa、5.4MPa
内置钢弦结构：钢弦、引出线；
2、钢弦传感器测试应变原理
钢弦传感器是一种间接测量仪器，其测试原理是通过测试两端固定 钢弦的频率，通过事先标定的钢弦频率与其应变的关系值得到混凝土的 应变，再根据混凝土弹性模量换算出混凝土应力。钢弦式应变传感器工 作原理是：在微幅振动条件下，钢弦的自振频率与钢弦应力有如下关系：
1 U BD UK 1 4
1 U UK ( 1 2 ) 当电桥为半桥时， BD 4
若将R1、R2、R3、R4看成四个应变片，组成全桥接法，根据基尔霍夫定
律可知：
U BC
R2 U R1 R2
U DC
R4 U R3 R4
BD间输出电压为UBD=UBC-UDC,即：
Δ U BD
R2 R3 R1 R4 R2 R4 U U U R1 R2 R3 R4 ( R1 R2 )(R3 R4 )
由惠斯登电桥原理可知，当电桥平衡（即ΔUBD=0）时，满足以下条件：
即：
R2 R3 R1 R4 0
当电桥接成1/4电桥时，即R1受到应变后，阻值有微小增量ΔR1，这时电
桥输出电压也有增量ΔUBD
U BD
R2 R3 ( R1 R1 ) R4 U ( R1 R2 )(R3 R4 )
（2）、电桥原理
B R1 A R3 D R4
惠斯登电桥
：
R2
C UBD
U 在电阻应变仪中，主要是通过惠斯登电桥原理来量测应变所引起的电阻 变化的微小信号。该电桥以R1、R2、R3、R4作为四个桥臂，如图所示。
桥路中R1与R2，R3与R4分别串联，两组并联于AC两端，在AC端接有电源， 一般应变电桥有两种方案，一种是等臂电桥，即R1=R2=R3=R4； 另一种为半等臂电桥，即R1=R2=R′, R3=R4=R″,且R′= R″。
第三章 结构应力测试
一、结构应力测试原理及方法
应力测试原理：进行结构测点应变的测试，然后利用胡克定律，得到测点的 应力；
应力测试方法：电测法、机测法、光测法。
二、钢弦传感器测试结构应变ห้องสมุดไป่ตู้1、钢弦传感器结构 按布设位置分类：内置钢弦、表面钢弦； 按性能分类：智能钢弦、普通钢弦；
表面钢弦结构：钢弦、底座、引出线；
一定范围内，应变片的电阻变化率与应变成正比。
3、电阻应变仪及测量电路
（1）、电阻应变仪 由电阻应变片的工作原理可知：当K=2.0，被测量的机械应变为103~10-6时， R
R
k 2 10 3 ~ 2 10 6
。这个信号很微弱，用量电器检测很困
难，要借助于放大器放大，而电阻应变仪就是电阻应变片的专用放大器及 量电器。其主要组成为：振荡器、测量电路、放大器、相敏检波器、电源 等部分组成。应变仪的测量电路一般采用惠斯登电桥，把电阻变化转换为 电压或电流的变化，并解决了温度补偿问题。 进行静力测试的为静态电阻应变仪，进行动力测试的为动态电阻应变 仪；
三、应变片测试结构应变
1、应变片结构及分类 分类：纸基、胶基；
规格：3×5mm、3×3mm、5×100mm、5×150mm等等；
结构：电阻丝丝栅 、基底 、覆盖层 、引出线 、粘结剂 ； 2、应变片测试结构应变原理 电阻应变片的工作原理是基于电阻丝具有应变效应，即电阻丝的电阻值 随其变形而发生改变(电阻应变效应）。
2 2 0
式中：k、A——常数； f0——初始频率。
3、利用钢弦传感器进行应变测试算例 有一混凝土简支梁，跨度为3米，在跨中上、下翼缘各布置一表面钢弦 传感器，混凝土弹性模量为2×104MPa，上翼缘钢弦初始读数为2000HZ、加 钢弦系数K为0.0008937，试计算此时上、下翼缘混凝土应力？
解：由应变增量公式ε=k(f22- f12)，上、下翼缘混凝土应变增量分别为： 上翼缘：ε=k(f22- f12)=0.0008937×(19002-20002)=-448.5με 下翼缘：ε=k(f22- f12)=0.0008937×(22002-21502)=154.4με
式中：f——钢弦的自振频率； L——钢弦的自由长度； σ——钢弦应力； ρ——钢弦的质量密度。 上式可变换为： σ=k·f2 式中：k——常数。
从上式可发现，钢弦应力与其自振频率的平方成正比，常数k可通 过标定求得。
实用弦式应变传感器均经过标定得到应变一频率关系：
k ( f f A)( )
当电桥接成全电桥时，即R1、R2、R3、R4受到应变后，阻值有 微小增量ΔR1、ΔR2、ΔR3、ΔR4，这时电桥输出电压也有增量
ΔUBD：
U BD
R2 R3 R1 R2 R3 R4 U ( ) ( R1 R2 )(R3 R4 ) R1 R2 R3 R4
在全等臂电桥情况下，即R1=R2=R3=R4=R； 且应变片的灵敏系数K=K1=K2=K3=K4，则有：当电桥为1/4桥臂时，