重复动态应变阶跃试验
4-6 动态应变测量详解
1t 1 cos2f1t 1
当n=2时， 称为二次谐波，二次谐波的频率为 2 f。1
2t 2 cos 2 2 f1 t 2
复杂周期性应变的振幅----频率图，又称为频谱图。它清楚地表示出 了复杂周期性应变中各分量的频率和振幅，由于谐波分量只是在分散 了的特定频率上才出现，所以这样的频谱图又称为离散图。
Prob t P P lim T
T T
——瞬时值落入， 区间的概率值。
将该值除以幅值间隔 ， 并且在 时取0极限，
其商的含义自然是密度，p定 义为幅值概率密度。
p
lim
0
P
P
dP
d
lim
0
1
Tlim
T T
3、自相关函数
描述了随机记录 t在时间域上的统计特征。
2 f , f lim 1 T 2 t, f , f dt T T 0
t, f , f —— t 在 f，f f 频率范围内的部分
当f 时0，均方值 2 的f，极限f即 定义为
随机数据 的t 功率谱密度函数，用 G表 f示 。
G f lim 2 f , f lim 1
在振幅坐标轴上的线段则表示频率为零，幅值为 0的静态分量。 图中垂直线段表示频率为 fi ，振幅为 i 的第 i 次谐波分量。
在实际分析中，一般测量时可得到复杂周期性应变谐波， 随着谐波次数的增高，其幅值总是越来越小，故在实际 分析中常把高次谐波分量略去，只计最低的有限几次。
常应变
简单周期应变
二、非周期性应变 1、准周期性应变
（5）当 时，自相关函数的正平方根等于
的均t值 。
R lim 1 T T
动态应变测试课程设计
动态应变测试课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解动态应变的基本概念，掌握其测量原理和计算方法。
2. 学生能描述动态应变测试在工程领域的应用，并列举至少三种实际案例。
3. 学生能掌握动态应变测试设备的使用方法和操作步骤。
技能目标：1. 学生能运用动态应变测试设备进行实际测量，并能正确处理数据，得出有效结论。
2. 学生能分析动态应变测试结果，发现并解决实际问题。
3. 学生能通过小组合作，进行动态应变测试实验，提高实验操作能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能认识到动态应变测试在工程领域的重要性和实际意义，增强对工程技术的兴趣和热情。
2. 学生能在动态应变测试实践中，培养严谨、求实的科学态度，提高探究精神和问题解决能力。
3. 学生能通过课程学习，增强环保意识，认识到工程技术在可持续发展中的作用。
课程性质分析：本课程为实验实践课程，旨在让学生在实际操作中掌握动态应变测试的基本知识和技能。
学生特点分析：学生处于高中年级，具有一定的物理基础和实验操作能力，对新技术和新知识充满好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手操作能力和问题解决能力的培养。
通过分解课程目标为具体学习成果，使学生在课程学习中获得全面、实用的知识和技能。
二、教学内容1. 动态应变基本概念：介绍动态应变的概念、分类及其与静态应变的区别。
教材章节：第二章第三节2. 动态应变测量原理：讲解动态应变测量的基本原理，包括应变片的原理、桥路电路等。
教材章节：第二章第四节3. 动态应变测试设备：介绍动态应变测试设备的组成、功能及使用方法。
教材章节：第三章第一节4. 动态应变测试操作步骤：详细讲解动态应变测试的操作步骤，包括设备准备、参数设置、数据采集等。
教材章节：第三章第二节5. 动态应变数据分析：介绍动态应变数据的处理方法和分析方法，以及常见问题的解决方法。
教材章节：第三章第三节6. 动态应变测试应用案例：列举并分析动态应变测试在实际工程中的应用案例。
测试技术考试知识点总结
1仪器测量的主要性能指标：精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间。
2测量误差可分：系统误差、随机（偶然）误差、过失误差。
系统误差的分类：仪器误差、安装误差、环境误差、方法误差、操作误差、动态误差。
3随机误差的四个特性为：单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
4热电偶性质的四条基本定律：均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。
5造成温度计时滞的因素：感温元件的热惯性和指示仪表的机械惯性。
6流量计可分为：容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。
7扩大测功机量程的方法：采用组合测功机、采用变速器。
8现代常用的测速技术：除利用皮托管测量流速外，热线（热膜）测速技术、激光多普勒测速技术（LDV ）、粒子图像测速技术。
温度、压力、流量、功率、转速等。
按照得到最后结果的过程不同，测量方法分三类：直接测量（直读法、差值法、替代法、零值法）间接测量、组合测量10任何测量仪器都应包括感受件，中间件和效用件。
11测量误差按照产生误差因素的出现规律以及它们对测量结果的影响程度来区分可以将测量误差分为系统误差，随机误差和过失误差。
12系统误差的综合包括：代数综合法、算数综合法和几何综合法。
消除系统误差的方法：消除产生系统误差的根源、用修正方法消除系统误差、 常用消除系统误差的具体方法：交换低消法、替代消除法、预检法。
16使用较多的温标：热力学温标、国际实用温标、摄氏温标和华氏温标。
17热力学温标T 和摄氏温标t 的转换关系T=t+273.1519流量计的类型：容积型流量计、速度型流量计和质量型流量计。
21可疑测量数据剔除的准则：莱依特准则、格拉布斯准则、t 检验准则、狄克逊准则、肖维涅准则。
取压设备、后面的直管段三部分组成。
孔板取压有：角接取压、法兰取压、径距取压。
23常用的压力传感器有：应变式、压电式、压阻式、电感式和电容式等型式。
24热电阻测温常采用“三线制”接法，其目的在于消除连接导线电阻造成的附加误差 。
动态应变测量原理及应用
动态应变测量原理及应用动态应变测量原理及应用动态应变测量是指在动态载荷作用下，测量物体内部应变变化的过程。
它广泛应用于精密机械、飞行器、车辆等领域，可以帮助工程师了解物体受力的情况，从而优化设计和提高安全性能。
本文将介绍动态应变测量的原理和应用。
一、动态应变测量原理动态应变测量原理可以归纳为以下三个方面：1. 应变传感器：应变传感器是一种能够检测物体变形的传感器。
在动态应变测量中，常使用的应变传感器有电阻片、应变片和光栅法应变仪等。
电阻片是一种基于电阻变化与应变成正比的传感器，常用于小应变范围内的测量；应变片是一种基于金属电阻材料的传感器，常用于高精度和高灵敏度的测量；光栅法应变仪是一种通过光学原理测量位移的传感器，可用于测量高频率和大变形的物体。
2. 信号处理：在应变传感器输出信号的基础上，需要进行信号放大、滤波、采样和数据处理等步骤。
信号放大可以将传感器输出的微小信号放大到可读范围内；滤波可以排除传感器输出的噪声干扰信号；采样可以对信号进行数字化处理；数据处理可以将采样的数据进行处理分析，提取有用信息。
3. 数据分析：对于动态应变测量数据，需要进行数据分析以提取有用信息。
分析方法包括频率分析、波形分析、时域分析和谱分析等。
频率分析可以将测量数据分解成不同频率的成分，进一步分析物体受力情况；波形分析可以分析物体受力的变化趋势；时域分析可以分析物体内部结构的应变分布情况；谱分析可以对原始信号进行分解和重构，提取有用信息。
二、动态应变测量应用动态应变测量广泛应用于航空航天、汽车、机械制造等领域。
以下是动态应变测量的一些常见应用：1. 飞行器：动态应变测量可帮助工程师了解飞行器在高速飞行和大振幅飞行时的应变情况，从而分析飞行器受力情况，优化设计和提高安全性能。
2. 汽车：动态应变测量可用于汽车零部件的疲劳寿命测试，通过测量汽车零部件在路面不平和高速行驶等条件下的应变变化，研究其疲劳成因，寻找防止和延长疲劳寿命的方法。
动态应变测量之一
滤波器的选用要根据测量目的而定。当仅需测量动态应变在某一频带中的谐波分量时，要选用相应通 频带的带通滤波器；当只需测量低于某一频率的谐波分量时，就选用有相应截频率的低通滤波器；在对记 录应变波形的频率结构没有特定要求时，滤波器可以不用。 磁带记录器有独特的优点，它可以在现场记录，回到实验室再现，并且易于输出给频谱分仪进行频谱 分析，或输出给数据处理计算机进行分析处理 当测量冲击应变时，由于应变信号中包含的频谱非 常丰富，一般的应变仪不能满足这样高频率响应要求， 故有用直流电位计线路来测量记录的，如图 9-8 所示。 触发回路的作用是使电子示波器在冲击应变发生的同时 作单次的直线扫描， 使有可能将应变波形及时记录下来。 当使用半导体应变片时，由于它的输出要比普通应变片 大很多，甚至可考虑省去直流放大器。
4 动态应变记录波形图
动态应变测量的直接目的是获得一张应变随时间的变化图——动态应变记录波形图。不管用哪种记录 器进行记录，其基本内容可用图 9－9 所示的典型波形图来说明。应变波形 图记录了应变随时间变化的关系，故 在图上必须有能够确定应变幅值和时 间的作图比例的标记，相应称之为幅 标和时标。 幅标是在应变试验记录之前和记 录完毕之后，在对测试仪器系统不作任何变动的条件下， 给定一个已知的应变值 H 并记录下来，如图 9-9 中的见应变记录曲线上幅高为 H 的应变值为
4h y0 b2
式中 h 为梁的厚度，b 为两支点的跨度。 对于载荷点在支点之内的标准梁， 其表面 应变为
12h y0 3L 4a 2
2
式中 L 为两支点的跨度，a 为支点与力点之间的距离。 当用三点挠度计 （图 9-12)测量梁的变形时， 不论上述哪种梁， 只要挠度计两支点间的跨度 l 不超过梁的等弯矩区，表面应变的 计算式为
基于重复控制的动态补偿器与其在恒速调节系统中的应用
基于重复控制的动态补偿器及其在恒速调节系统中的应用张东纯，曾鸣，苏宝库（哈尔滨工业大学控制工程系，黑龙江哈尔滨150001）摘要：随位置呈周期性转变的扰动常常存在于恒速调节系统中，限制了系统速度稳固度的进一步提高。
该文分析了这种周期性扰动对系统速度稳固度的影响，提出了一种基于重复控制原理的动态补偿方案，给出了重复补偿器的设计方式和应用条件，并在一高精度转台系统中予以实现，收到了良好的效果，实验证明该补偿方案提高了转台系统的速度稳固度。
关键词：重复控制；恒速调节；周期性扰动；三轴转台1引言恒速调节系统是一类常见的控制系统，速度稳法之一是利用学习算法成立扰动与位置的关系，然后按位置进行补偿［1］，但其在高精度系统实践中碰到的困难是，若是期望精密补偿，则必然需要高频率的位置检测，从而致使位置检测系统与通信系统的负担过重，影响系统性能。
重复控制［2］是基于内模原理［3］的一种新型的控制策略。
在系统周期不变性的前提下，重复控制器将上一周期的控制误差应用于当前控制量的生成，使其对周期性扰动具有良好的抑制能力。
重复控制要求扰动信号是时间的周期函数，但由于系统速率波动的存在，位置周期扰动并不能完全等效为时间周期函数，因此直接应用重复控制效果并不理想。
本文提出的基于重复控制原理的前馈动态补偿方案，以主控制器镇定系统并确保重复补偿的应用条件，以重复补偿器抑制扰动，从而提高了系统的速率稳定度。
1时刻周期性扰动对速度稳固度的影响一般的基于位置反馈的控制系统如图1所示，由图可得扰动信号的误差传递函数为式中 S（s)为位置传感器及其信号变换线路的传递函数；G（s)为控制器及校正装置的传递函数；P（s)为对象传递函数；D(s）为扰动信号；ε（s）为系统误差的拉氏变换。
图2为ε（jω)典型的幅频特性，其参数取自一转台系统。
由图可见，在必然频段内，扰动对系统的影响较大，在此频段之外，其影响可忽略不计。
2 扰动信号的重复补偿策略2．1 重复控制内模原理指出，若是在一个稳固的闭环系统中包括一个参考信号发生器，则被控输出能够无稳态误差地跟踪参考信号。
动态应变测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解动态应变测量的基本原理和方法。
2. 掌握使用动态应变测量仪进行实验操作。
3. 分析动态应变测量结果，评估结构在动态载荷作用下的响应。
二、实验原理动态应变测量是研究结构在动态载荷作用下变形和应力分布的一种方法。
实验中，利用动态应变测量仪对结构进行实时监测，通过分析应变信号，可以得到结构在动态载荷作用下的应力分布、变形规律等信息。
实验原理主要包括以下两个方面：1. 惠斯登电桥原理：动态应变测量仪采用惠斯登电桥原理，将应变片粘贴在被测结构表面，通过应变片的变化来反映结构的应变。
当结构受到动态载荷作用时，应变片产生的应变信号通过电桥转换为电压信号，再由动态应变测量仪进行采集和分析。
2. 数字信号处理技术：动态应变测量仪将采集到的电压信号进行模数转换，得到数字信号，然后通过数字信号处理技术进行滤波、放大、积分等处理，最终得到结构在动态载荷作用下的应变信号。
三、实验仪器1. 动态应变测量仪：用于采集应变信号，分析结构动态应变。
2. 应变片：用于将被测结构的应变转换为电压信号。
3. 桥盒：用于连接应变片和动态应变测量仪。
4. 试验装置：用于施加动态载荷，模拟实际工程中的载荷环境。
四、实验内容1. 选择合适的应变片和桥盒，确保其与被测结构的材料性能相匹配。
2. 将应变片粘贴在被测结构表面，确保粘贴牢固，避免因粘贴不牢固导致实验误差。
3. 将应变片与桥盒连接，确保连接良好，避免接触不良导致信号失真。
4. 连接动态应变测量仪，进行实验前的参数设置，如采样频率、滤波器等。
5. 对试验装置进行调试，确保试验过程中动态载荷的施加稳定可靠。
6. 进行动态载荷试验，记录应变信号。
7. 对采集到的应变信号进行数字信号处理，分析结构在动态载荷作用下的应变分布和变形规律。
五、实验结果与分析1. 实验数据采集在动态载荷作用下，应变信号如图1所示。
从图中可以看出，应变信号在载荷施加过程中呈现出周期性变化，说明结构在动态载荷作用下的变形和应力分布具有周期性。
动态应变测量
学习要求：
熟悉动态信号类别、应变计的频响特性、动态测量仪器系统及 其动态特性检测，掌握周期信号、 瞬变信号、随机信号等的统计 计算处理方法。
2
第1部 电阻应变测量方法 第5章 动态应变测量
§5-1 动应变的分类
确定性应 变 动应变 非确定性 应变 非周期性 应变 周期性应 变
确定性应变——变化规律可明确地用数学关系式来表述； 非确定性应变——变化规律不可明确地用数学关系式来表述。又称为随机应 变。
0
8
lim
sin
第1部 电阻应变测量方法 第5章 动态应变测量
§5-3动态测量仪器系统
滤波器的选用要根据测量目的而定。选用带通滤波器、低通滤波器；无特殊要 求时，不用滤波器。
9
第1部 电阻应变测量方法 第5章 动态应变测量
测量冲击应变时，由于信号的频谱非常丰富，一般的应变仪不能满足这样高 的频响要求，可用直流电位计线路来测量记录。
直流放大器
数据采集仪
虚拟仪器
触发电路保证电子示波器在冲击应变发生的同时作单次直线扫描，及时记录应 变波形；如果使用半导体应变计，由于它的输出要比普通应变计大得多，可省去 直流放大器。
10
第1部 电阻应变测量方法 第5章 动态应变测量
§5-4 仪器系统的动态特性检测
动态信号测量要求，由应变仪和记录器组成的测量仪器系统，有输入与输出成 线性的振幅特性和平坦的频率响应。 仪器系统的输入与输出之间的关系是一个三维问题，输出幅值 z是输入幅值 x 和频率y的函数,即z=f(x,y) 。
如图5-12所示，将基波周期T分为N等分，分点编号k=0，1，2，…，N-1。分点 时间间隔为Δt，用tk、yk=y(tk)表示分点横坐标和纵坐标。然后，用矩形法进行数值 积分。因为
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
重复动态应变阶跃试验
重复动态应变阶跃试验是一种常用的试验方法，用于研究材料或结构在应力加载下的动态响应特性。
本文将介绍重复动态应变阶跃试验的基本原理、试验过程和应用领域。
1. 基本原理
重复动态应变阶跃试验是一种通过给材料或结构施加重复的应变加载，以观察其动态响应特性的试验方法。
在试验中，通过施加连续的应变加载，使材料或结构发生应变的周期性变化。
通过测量材料或结构在应力加载下的应变响应，可以得到其动态响应特性，如动态应变硬化、疲劳寿命等。
2. 试验过程
重复动态应变阶跃试验一般包括以下步骤：
（1）试样制备：根据试验要求，制备符合标准要求的试样。
（2）试验装置搭建：根据试验要求，搭建合适的试验装置，包括加载系统、测量系统等。
（3）试验参数设置：根据试验要求，设置合适的应变加载参数，如载荷幅值、频率等。
（4）试验执行：开始试验，通过加载系统施加周期性的应变加载，同时通过测量系统实时监测试样的应变响应。
（5）数据处理与分析：根据试验结果，进行数据处理和分析，得到材料或结构的动态响应特性。
3. 应用领域
重复动态应变阶跃试验在材料科学和工程领域有着广泛的应用。
它可以用于研究材料的疲劳寿命、动态应变硬化、动态应力松弛等动态响应特性。
在材料疲劳寿命研究中，通过重复动态应变阶跃试验可以评估材料的疲劳性能，预测材料在实际使用中的寿命。
在工程结构设计中，重复动态应变阶跃试验可以用于评估结构在动态加载下的性能和安全性，为结构设计提供参考依据。
重复动态应变阶跃试验是一种重要的试验方法，可以用于研究材料或结构在应力加载下的动态响应特性。
通过该试验，可以评估材料的疲劳性能、动态应变硬化等特性，为材料科学和工程实践提供重要依据。
随着科技的不断进步，重复动态应变阶跃试验将在更多领域发挥重要作用，为材料和结构的研究提供更准确的数据和可靠的依据。