等强度梁应变测定实验
等强度梁应变测定实验报告
等强度梁应变测定实验报告引言在现代工程中，强度是一个非常重要的指标。
为了确保结构的安全性能，通常需要对材料的强度进行测试。
等强度梁应变测定实验是一种常见的测试方法，本文将详细介绍此实验的过程和结果。
实验原理等强度梁应变测定实验是一种基于弹性理论的测试方法。
根据弹性理论，材料的弹性模量可以通过测量材料的应变和应力来计算。
等强度梁应变测定实验是一种间接测量弹性模量的方法，它通过测量等强度梁的挠度来计算弹性模量。
实验步骤1.制备等强度梁我们使用了两种不同的材料：钢和铝。
我们首先将这两种材料切成相同的长度，然后将它们固定在同一支架上，使它们两端平齐。
这样就制备了一个等强度梁。
2.测量等强度梁的挠度我们将等强度梁放置在两个支架之间，并在中间的位置上放置一个测量器。
测量器可以测量等强度梁在受力下的挠度。
我们采用了钢尺来确定挠度的大小。
3.记录应变和应力我们测量了等强度梁的挠度，并使用公式计算了每个材料的应变。
我们还通过施加不同的重量来测量等强度梁的应力，并将结果记录在实验记录表中。
4.计算弹性模量我们使用公式将应变和应力转化为弹性模量。
对于钢和铝，我们得到了不同的弹性模量。
这些结果可以用来比较这两种材料的强度。
实验结果我们得到了以下结果：钢的弹性模量：2.1×1011 N/m2铝的弹性模量：7.0×1010 N/m2这些结果表明，钢比铝更强。
这是因为钢的弹性模量比铝大。
这意味着，在相同的应力下，钢比铝更难弯曲或变形。
结论等强度梁应变测定实验是一种非常有用的测试方法，可以用来比较不同材料的强度。
我们的实验结果表明，钢比铝更强。
这是因为钢的弹性模量比铝大。
这个实验可以帮助工程师和设计师选择合适的材料，以确保结构的安全性能。
等强度梁试验的实验总结
等强度梁试验的实验总结等强度梁试验是一种常用的结构力学试验方法，通过对一定材料的不同梁进行加载，并在加载过程中测量相应的应变和应力，从而对材料的力学性能进行评估和分析。
以下是等强度梁试验的实验总结：1. 实验目的- 评估材料的力学性能，如弹性模量、屈服强度和断裂强度等。
- 研究材料在不同加载条件下的变形和破坏行为。
- 对比不同材料的力学性能，选择合适的材料用于结构设计或工程应用。
2. 实验装置- 弯曲加载装置，用于加载不同弯矩。
- 测量装置，如应变计和力传感器，用于测量弯曲过程中的应变和力。
- 数据采集系统，用于记录和分析实验数据。
3. 实验步骤- 准备不同尺寸和材料的梁样品。
- 将梁样品放置在弯曲加载装置上。
- 以一定速率加载梁样品，记录加载过程中的应变和力。
- 绘制应力-应变曲线，分析梁样品的力学性能。
- 观察梁样品的变形和破坏形态，研究材料的力学行为。
4. 实验结果与讨论- 根据应力-应变曲线，计算材料的弹性模量、屈服强度和断裂强度等力学性能指标。
- 分析不同材料的性能差异，了解材料的强度和韧性特性。
- 讨论梁样品的变形和破坏形态，了解材料的破坏机制和变形特点。
5. 结论- 总结不同材料的力学性能差异，可以根据实验结果进行材料选择或工程设计。
- 分析材料的破坏机制和变形特点，为结构的设计和改进提供参考。
6. 实验注意事项- 样品制备要精确，尺寸和几何形状要符合要求。
- 实验装置要稳定，加载过程要控制在合适的速率和范围内。
- 数据采集要准确，测量误差要尽量减小。
通过等强度梁试验，可以对材料的力学性能进行评估和分析，为结构设计和工程应用提供科学依据。
等强度梁应变测定实验桥路变换接线实验
等强度梁应变测定实验桥路变换接线实验一、实验目的1．了解用电阻应变片测量应变的原理；2．进行电阻应变仪的操作练习，熟悉用半桥接线法和全桥接线法测量应变；3．熟悉测量电桥的应用，掌握应变片在测量电桥中的各种接线方法。
4．测量等强度梁的主应力。
二、实验仪器和设备1．TS3860型静态数字应变仪一台；2．多功能组合实验装置一台；3．等强度实验梁一根；4．温度补偿块一块。
三、实验原理和方法桥路变换接线实验是在等强度实验梁上进行。
它是由旋转支架、等强度梁、砝码等组成。
等强度梁材料为高强度铝合金，弹性模量E =70GN/m 2。
在梁的上、下表面沿轴向各粘贴两个应变片，如图4-1所示。
mm厚度：5mm图4-1 等强度实验梁在图4-2的测量电桥中，若在四个桥臂上接入规格相同的电阻应变片，它们的电阻值为R ，灵敏系数为K 。
当构件变形后，各桥臂电阻的变化分别为ΔR 1、、ΔR 2、ΔR 3、ΔR 4，它们所感受的应变相应为ε1、ε2、ε3、ε4，则BD 端的输出电压由式（4-1）给出RR R R R R R R U U 4321AC BD (4∆+∆-∆-∆= k AC 4321AC 4)(4εεεεεK U K U =+--=（4-1） 由此可得应变仪的读数应变，按式（4-1）为εD ＝ε1＋ε2＋ε3＋ε4在实验中采用了六种不同的接线方式，但其读数应变与被测点应变间的关系均可按上 式进行分析。
四、实验步骤1．单臂测量采用半桥接线法，测量等强度梁上四个应变片的应变值。
将等强度梁上每一个应变片分别接在应变仪不同通道的接线柱A 、B 上，补偿块上的温度补偿应变片接在应变仪的接线柱B、C上，并使应变仪处于半桥测量状态。
TS3860型静态数字应变仪的操作步骤参见TS3860型静态数字应变仪使用说明书。
载荷为零时，将应变仪预调平衡，然后按每级载荷 2.02N （206g）逐级加载至8.08N（824.2g）（砝码每块206g），多功能组合实验装置的操作步骤参见NH—3型多功能组合实验装置说明书。
等强度梁静应变测试及分析
目录1、设计背景 (1)2、设计目的...................................... .................. ......... . (2)3、仪器参数 (3)4、应变片的粘贴 (13)5、实验步骤 (14)6、实验过程 (15)7、实验数据及分析 (16)8、心得体会 (19)第一章设计背景静态应变测试主要用于工程实验应力分析，基于应变计测量结构上任意点的变形和应力,完成全桥、半桥、单臂公共补偿状态的静态应力-应变多点巡回检测。
这种方法在机械设备、工程结构、教学科研等领域广泛应用。
在机械工业中，它可用于测量透平叶片、锅炉结构或内燃机汽缸的应力等。
应变仪上如果配有相应的传感器，还可以测量力、质量、压力、位移、扭矩、振动、速度和加速度等物理量及其动态变化过程，也可用作非破坏性的应变测量和检查。
第二章设计目的在大学里的基础课程里，我们分别学习了材料力学、传感器等基础课程，但是在此之前，我们都是在算理论上的数据，缺乏如何将这些知识综合应用于解决实际问题的能力。
所以本次课程设计的目的有以下几点：1.加深对材料力学、传感器、测控电路等课程知识的理解2.将理论知识与实际问题相结合，增强解决实际问题的能力3.以此为契机，为将来的毕业设计做好相关知识准备第三章仪器参数3.1仪器介绍DH3818静态应变测试系统由数据采集箱、微型计算机及支持软件组成。
可自动、准确、可靠、快速测量大型结构、模型及材料应力试验中多点的静态应变力值。
广泛应用于机械制造、土木工程、桥梁建设、航空航天、国防工业、交通运输等领域。
若配接适当的应变式传感器，也可对多点静态的力、压力、扭矩、位移、温度等物理量进行测量。
3.2仪器参数指标1.测量点数：每台静态应变测量仪最多可测10点每台计算机控制一台静态应变测量仪2.程控状态下采样速率：10测点/秒3.测试应变范围：±１９９９９με4.分辨率：１με5.系统不确定度：小于０．５％±３με（程控状态）6.零漂：≤４με／２ｈ（程控状态）7.自动平衡范围：±１５０００με，灵敏度系数Ｋ＝２，１２０欧应变电阻值误差的１．５％8.测量结果修正系数范围０．００００～９．９９９９（手动状态）3.3工作原理测量原理：以1/4桥、１120欧桥臂电阻为例对测量原理加以说明。
等强度梁实验
实验一：等强度梁实验一、实验目的：1、验证变截面等强度实验2、掌握用等强度梁标定灵敏度的方法3、学习静态电阻应变仪的使用方法二、实验设备：材料力学多功能实验台、等强度梁三、实验原理利用电阻应变片测定构件的表面应变，再根据应变—应力关系（即电阻-应变效应）确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。
这种方法是以粘贴在被测构件表面上的电阻应变片作为传感元件，当构件变形时，电阻应变片的电阻值将发生相应的变化，利用电阻应变仪将此电阻值的变化测定出来，并换算成应变值或输出与此应变值成正比的电压（或电流）信号，由记录仪记录下来，就可得到所测定的应变或应力。
四、实验内容与步骤1.把等强度梁安装于实验台上，注意加载点要位于等强度梁的轴对称中心。
2.将传感器连接到BZ2208-A测力部分的信号输入端，将梁上应变片的导线分别接至应变仪任1-3通道的A、B端子上，公共补偿片接在公共补偿端子上。
检查并纪录各测点的顺序。
3.打开仪器，设置仪器的参数，测力仪的量程和灵敏度。
4.本实验取初始载荷P0=20N，P max=100N，ΔP=20N，以后每增加载荷20N，记录应变读数εi，共加载五级，然后卸载。
再重复测量，共测三次。
取数值较好的一组，记录到数据列表中。
5.未知灵敏度的应变片的简单标定：沿等强度梁的中心轴线方向粘贴未知灵敏度的应变片,焊接引出导线并将引出导线接4通道的A、B端子，重复以上3.4 步。
6.实验完毕，卸载。
实验台和仪器恢复原状。
五、实验报告六、实验结论1、验证变截面等强度实验2、掌握用等强度梁标定灵敏度的方法3、学习静态电阻应变仪的使用方法。
【精品】等强度悬臂梁静应变测试与分析课程设计
等强度悬臂梁静应变测试与分析设计人学号指导教师学院专业班级2013年 1 月 10日目录设计名称 (1)设计任务 (1)设备仪器 (1)DH3818静态电阻应变仪介绍 (1)设计内容 (6)设计原理 (6)实验步骤 (11)数据及其处理 (11)参考文献 (18)十、心得体会 (18)一、课题设计名称：静应力测试及分析课程设计二、设计任务①静应变力测试系统的搭建②电桥的连接方式与各自特点③被测对象的应力，应力的理论计算④理论计算与测试数据的对比分析⑤误差分析（包括理论与实际测试）三、设备仪器DH3818静态电阻应变仪、常温用电阻应变片、温度补偿片、等强度梁、万用表、质量块、502胶水、酒精、焊锡膏、磨砂皮、焊棒、棉签等。
四、DH3818静态电阻应变仪介绍（一）、概述DH3818静态应变测量仪由数据采集箱、微型计算机及支持软件组成。
可自动、准确、可靠、快速测量大型结构、模型及材料应力试验中多点的静态应变（应力）值。
广泛应用于机械制造、土木工程、桥梁建设、航空航天、国防工业、交通运输等领域。
若配接适当的应变式传感器，也可对多点静态的力、压力、扭矩、位移、温度等物理量进行测量。
特点：手控状态时，大屏数码管显示测量通道和输入应变量，且可通过功能键设置显示通道、修正系数及平衡操作；自动平衡：内置120Ω标准电阻，1／4桥（公用补偿）、半桥、全桥连接方便。
（二）、技术指标1、测量点数：有可测10点和20点两种，每台计算机可控制十六台静态应变测量仪；2、程控状态下采样速率：10测点/秒；3、测试应变范围：±19999με；4、分辨率：1με；5、系统不确定度：不大于0.5%±3με；6、零漂：≤4με/2h(程控状态)；7、自动平衡范围：±15000με，灵敏度系数K＝2.00，120Ω应变计阻值误差的±1.5%；8、测量结果修正系数范围：0.0000～9.9999(手动状态)；9、适用应变计电阻值：50～10000Ω；10、应变计灵敏度系数：1.0～3.0可进行任意修正；长导线电阻修正范围：0.0～100Ω；11、交流电源电压：220V±10％，50Hz±2％；12、仪器功率：约15W；（三）、工作原理测量原理：以1/4桥、120Ω桥臂电阻为例对测量原理加以说明。
桥路变换接线试验
等强度梁应变测定实验桥路变换接线实验一、实验目的1． 了解用电阻应变片测量应变的原理； 2． 掌握电阻应变仪的使用；3． 测定等强度梁上已粘贴应变片处的应变，验证等强度梁各横截面上应变（应力）相等。
4． 掌握应变片在测量电桥中的各种接线方法；二、实验仪器和设备1. YJ-4501A/SZ 静态数字电阻应变仪；2. 等强度梁实验装置一台；3. 温度补偿块一块。
三、实验原理和方法等强度梁实验装置如图1所示，图中1为等强度梁座体，2为等强度梁，3为等强度梁上下表面粘贴的四片应变片，4为加载砝码（有5个砝码，每个200克），5为水平调节螺钉，6为水平仪，7为磁性表座和百分表。
等强度梁的变形由砝码4加载产生。
等强度梁材料为高强度铝合金，其弹性模量270m G N E 。
等强度梁尺寸见图2。
图1图2在图3的测量电桥中，若在四个桥臂上接入规格相同的电阻应变片，它们的电阻值为R ，灵敏系数为K 。
当构件变形后，各桥臂电阻的变化分别为ΔR 1、ΔR 2、ΔR 3、ΔR 4它们所感受的应变相应为ε1、ε2、ε3、ε4，则BD 端的输出电压U BD为()d AC AC AC BD K U KU R R R R R R R R U U εεεεε44443214321=+--=⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+∆-∆-∆=由此可得应变仪的读数应变为4321εεεεε+--=d在实验中采用了六种不同的桥路接线方法，等强度梁上应变测定已包含在其中。
桥路接线方法实验其读数应变与被测点应变间的关系均可按上式进行分析。
四、实验内容1．单臂（多点）半桥测量a ．采用半桥接线法。
将等强度梁上四个应变片分别接在应变仪背面1~4通道的接线柱A 、B 上，补偿块上的应变片接在接线柱B 、C 上（见图4），应变 仪具体使用祥见应变仪使用说明。
b ．载荷为零时，按顺序将应变仪每个通道的初始显示应变置零，然后按每级200克逐级加载至1000克，记录各级载荷作用下的读数应变。
等强度梁应变测定实验
Δ R 3 、Δ R 4 它 们 所 感 受 的 应 变 相 应 为 ε 1 、ε 2 、ε 3 、ε 4 ，则 BD 端 的 输 出 电 压 U BD 为
U
BD
=
U
AC
4
ΔR3 U AC K ΔR2 ΔR4 ⎞ ⎛ Δ R1 − − + ⎜ ⎟ = R R R R 4 ⎝ ⎠
(ε 1
− ε
2
− ε
电桥多点接线原理 图4 2． 双 臂 半 桥 测 量
应变仪上多点测量接法
采 用 半 桥 接 线 法 。取 等 强 度 梁 上 、下 表 面 各 一 片 应 变 片 ，在 应 变 仪 上 选 一 通 道 ， 按 图 5a 接 至 接 线 柱 A 、 B 和 B 、 C 上 ， 然 后 进 行 实 验 ， 实 验 步 骤 同 1 （ b ） 。 3． 相 对 两 臂 全 桥 测 量 采 用 全 桥 接 线 法 。取 等 强 度 梁 上 表 面（ 或 下 表 面 ）两 片 应 变 片 ，在 应 变 仪 上 选 一 通 道 ， 按 图 5b 接 至 接 线 柱 A 、 B 和 C 、 D 上 ， 再 把 两 个 补 偿 应 变 片 接 到 B 、 C 和 A、 D 上 ， 然 后 进 行 实 验 ， 实 验 步 骤 同 1（ b） 。 4． 四 臂 全 桥 测 量 采 用 全 桥 接 线 法 。 取 等 强 度 梁 上 的 四 片 应 变 片 ， 在 应 变 仪 上 选 一 通 道 按 图 5c 接 至 接 线 柱 A、 B、 C、 D 上 ， 然 后 进 行 实 验 ， 实 验 步 骤 同 1（ b） 。 5． 串 联 双 臂 半 桥 测 量
二、实验仪器和设备
1. 2. 3. YJ-4501A/SZ 静 态 数 字 电 阻 应 变 仪 ； 等强度梁实验装置一台； 温度补偿块一块。
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等强度梁应变测定实验
SQ1001804A004 李扬
一．实验目的
1． 熟练掌握电阻应变片测量应变的原理；
2． 熟练掌握本型号电阻应变仪的使用，掌握多点测量方法；
3． 测定等强度梁上已粘贴应变片处的应变，验证等强度梁各横截面上应变（应力）
相等。
二．实验仪器和设备
1. YJ-4501A/SZ 静态数字电阻应变仪；
2. 等强度梁实验装置一台；
3. 温度补偿块一块。
三．实验原理和方法
等强度梁实验装置如图1所示，图中1为等强度梁座体，2为等强度梁，3为等强度梁上下表面粘贴的四片应变片，4为加载砝码（有5个砝码，每个200克），5为水平调节螺钉，6为水平仪，7为磁性表座和百分表。
等强度梁的变形由砝码4加载产生。
等强度梁材料为高强度铝合金，其弹性模
量272m GN E =。
等强度梁尺寸见图2。
图1
图2
等强度梁表面应力计算公式为 ()()
x W x M =σ ， ()()62h x b x W =
四．实验步骤
1．采用多点单臂半桥接线法，将等强度梁上四个应变片分别接在应变仪背面1~ 4通道的接线柱A、B上，补偿块上的应变片接在接线柱B、C上（见图3）。
2．载荷为零时，按顺序将应变仪每个通道的初始显示应变置零，然后按每级200克逐级加载至1000克，记录各级载荷作用下的读数应变。
3. 反复做三遍。
电桥多点接线原理应变仪上多点测量接法
图3
五．实验结果处理
1．以表格形式处理实验结果，根据实验数据计算各测点1000g载荷作用下的实验应力值，并计算出理论应力值；计算实验应力值与理论应力值的相对误差。
2．比较实验值与理论值，理论上等强度梁各横截面上应变（应力）应相等。
3．计算任意一片应变片测量的线性度和重复性。
实验数据记录和结果处理参考表
相对误差指：%
100
理论应变值
理论应变值
实验应变值
表1
应变
载荷(g)
R1
(με)
R2
(με)
1 2 3 平均 1 2 3 平均
0 -1 0 0 -0.3 0 0 -1 -0.3
200 81 83 81 81.7 -82 -82 -83 -82.3
400 161 163 162 162 -164 -163 -164 -163.7
600 242 243 243 242.7 -245 -245 -246 -245.3
800 322 324 325 323.7 -327 -327 -328 -327.3
1000 402 403 406 403.7 -408 -409 -408 -408.3
续表1
表
2
R1的线性度：
%8.1%100*35
.4257
.40335.425=-
重复性：75.1266.216.165.121.84.33.02
22222=+++++
六．思考题
1． 本实验中对应变片的栅长尺寸有无要求？为什么？
有要求。
在等强度梁表面应力计算时，宽度b(x)是随位置而改变的，故而应变片的栅长不可过长，否则影响计算结果。
2． 分析实验值与理论值不完全相等的原因。
应变片的粘贴位置、实验人员的读数、应变片的灵敏度、温度的影响等等，都会造成实验误差。
3． 用什么方法可提高测量等强度梁表面应变的灵敏度？ 在原位置改贴2块应变，改变组桥方式，可提高一倍灵敏度。
4． 用加长或增加应变片敏感栅线数的方法改变应变片的电阻值，是否能改变应
变片的灵敏系数？为什么？
不会。
由灵敏度公式εK R
dR
=，可以看出，增加敏感栅长度和线数均不能改变其灵敏
系数。