梁应力应变测试
混凝土梁应力检测新方法
混凝土梁应力检测新方法一、前言混凝土梁是建筑中常见的结构构件，其承载能力直接关系到建筑的安全性。
因此，在工程建设中，对混凝土梁的质量和强度进行检测至关重要。
目前，混凝土梁的应力检测主要使用应变计等传统方法，然而这些方法存在一定的局限性。
针对这一问题，本文将介绍一种新的混凝土梁应力检测方法，以期为工程检测提供新的思路和方法。
二、原理传统的混凝土梁应力检测方法主要是使用应变计等传感器，在混凝土梁上安装传感器，通过测量传感器上的应变值等参数来推算混凝土梁的应力值。
然而，这种方法存在着一定的缺陷，如传感器的安装位置不易确定、传感器的使用寿命有限等问题。
本文提出的新方法主要是基于电磁感应原理进行检测，其原理是通过在混凝土梁上放置两个线圈，一个线圈产生的磁场将会影响另一个线圈中的电流，从而推算出混凝土梁中的应力值。
三、具体步骤1.材料准备（1）铁芯线圈：用于产生磁场的线圈，需具有足够的磁场强度和线圈的适应性。
（2）探测线圈：用于检测磁场影响的线圈，需具有足够的灵敏度和可靠性。
（3）数据采集系统：用于采集探测线圈中的电流信号，并进行数据处理和分析。
（4）标准混凝土梁：用于校准检测系统，确定检测系统的准确性和精度。
2.实验前准备（1）确定混凝土梁的检测位置和方向，将铁芯线圈安装在混凝土梁的两侧，探测线圈安装在铁芯线圈上方的混凝土梁位置。
（2）对铁芯线圈通电，产生磁场。
（3）对探测线圈进行校准，记录探测线圈的灵敏度和响应时间等参数。
3.数据采集和分析（1）开启数据采集系统，记录探测线圈中的电流信号。
（2）通过对标准混凝土梁的实验数据进行处理和分析，建立混凝土梁应力和探测线圈电流信号之间的对应关系。
（3）根据混凝土梁的实际应力值，将探测线圈中的电流信号转化为应力值。
4.实验结果分析（1）将采集到的混凝土梁应力值与传统方法测得的应力值进行对比，验证新方法的准确性和可靠性。
（2）分析新方法的优缺点，如精度高、可靠性好、检测速度快等优点，但也存在着对材料的要求高、检测设备成本高等缺点。
混凝土梁内应力检测技术规程
混凝土梁内应力检测技术规程一、前言混凝土梁是建筑结构中常用的构件，其承载能力与内部应力密切相关。
因此，对混凝土梁内应力的检测具有重要意义。
本技术规程旨在提供混凝土梁内应力检测的具体方法和步骤，以保证检测数据的准确性和可靠性。
二、检测器材1. 应力计：应力计是一种用于测量物体内部应力的仪器，常见的应力计有电阻应变计、应力片等。
2. 传感器：传感器是一种用于检测物理量的装置，常见的传感器有压力传感器、力传感器等。
3. 数据采集仪：数据采集仪是一种用于采集传感器信号并转换为数字信号的设备，常见的数据采集仪有模拟信号采集器、数字信号采集器等。
4. 电缆和连接器：电缆和连接器用于连接应力计、传感器和数据采集仪，保证信号传输的可靠性。
5. 计算机：计算机用于存储和处理采集到的数据。
三、检测步骤1. 准备工作（1）选择合适的检测仪器：根据混凝土梁的尺寸和要求选择合适的应力计和传感器。
（2）安装应力计和传感器：将应力计和传感器按照说明书安装在混凝土梁内部，保证测量点位置准确。
（3）连接电缆和连接器：将应力计、传感器和数据采集仪连接起来，保证信号传输的可靠性。
（4）检查仪器状态：检查仪器状态是否正常，保证仪器能够正常工作。
2. 开始检测（1）校准仪器：根据仪器说明书进行校准，保证检测数据准确性。
（2）开始采集数据：启动数据采集仪，开始采集传感器信号。
（3）施加荷载：根据设计要求施加荷载，记录荷载大小和施加时间。
（4）停止采集数据：在荷载施加后一段时间停止采集数据，记录停止时间。
3. 数据处理（1）数据导入：将采集到的数据导入计算机。
（2）数据处理：根据采集到的信号数据计算混凝土梁内应力大小和分布情况。
（3）数据分析：根据计算结果进行数据分析，评估混凝土梁的承载能力和安全性。
四、注意事项1. 在安装应力计和传感器时应根据混凝土梁的实际情况选择合适的位置，并保证安装准确。
2. 在采集数据时应注意荷载的大小和施加时间，以保证采集到的数据具有代表性。
梁的弯曲正应力电测实验
梁的弯曲正应力电测实验梁的弯曲正应力电测实验1、纯弯曲梁有关尺寸：弯曲梁截面宽度 b=20mm, 高度 h=40mm, 载荷作用点到梁支点距离a=150mm 。
E=210GPa。
2、本实验采用公共接线法，即梁上应变片已按公共线接法引出9根导线，其中一根特殊颜色导线为公共线，见下图1。
图一3、如图二，将应变片公共引线接至应变仪第一排的任一通道上，其它按相应序号接至第二排各通道上，补偿片接法选半桥。
4、调零。
打开纯弯曲梁实验装置电源开关，转动加载手柄1，当测力仪2显示 -0.5KN即F0=0.500KN。
电桥粗调平衡：打开应变仪电源开关，仪器将自动逐点将电桥预调平衡；电桥细调平衡：按下静态应变测试仪操作面板数字“1”，再按“确定”，然后按“平衡”，如显示屏显示为“0”，则说明调零成功，如果不为“0”，找老师处理。
依次类推，逐点（2，3，4。
8，11，12，。
18）将电桥预调平衡。
5、逐级加载。
继续转动手柄1，当测力仪2显示1.5KN，即F1=1.500KN（150Kg），按下静态应变测试仪操作面板数字“1”，再按“确定”，显示屏上将显示该点应变。
依次类推，逐点测出各点应变。
分别加F2=2.500KN， F3=3.500KN， F4=4.500KN，逐点测出各点应变。
图二6、卸荷至0.500KN，重复实验步骤4-5，测第二次数据。
7、本实验重复2次。
8、实验结束，关闭电源，拆除接线，整理实验现场。
平面纯弯曲梁横截面上的正应力纯弯曲是指梁段的各个横截面上只有弯矩而无剪力，如图中CD段梁。
实验现象分析：横向线变形后仍保持为直线，只是它们相对旋转了一个角度，但仍与纵向线成正交。
各纵向线变形后仍保持平行，但由直变弯；梁凹侧的纵向线缩短，凸侧纵向线伸长；对应纵向线缩短区域的横截面变宽，纵向线伸长区域的横截面变窄。
根据上述现象，由材料的均匀连续性假设设想梁内部的变形也与表面变形相应，因而可作如下假设：平面假设——由现象推测，梁弯曲变形后，其横截面仍保持为平面，且仍与弯曲后的纵线正交，这就是梁弯曲变形后的平面假设。
等强度悬臂梁静态应力测试实验报告
等强度悬臂梁静态应力测试实验报告
实验名称：强度悬臂梁静态应力测试实验
实验目的：通过对悬臂梁进行静态应力测试，了解悬臂梁在不同力度下的变形和应力分布情况。
实验设备和材料：
1. 强度悬臂梁
2. 支撑杆
3. 杠杆
4. 力传感器
5. 测量仪器（如示波器、测力计等）
实验步骤：
1. 将强度悬臂梁固定在支撑杆上，确保悬臂梁处于水平放置状态。
2. 根据实验要求，选择合适的力度施加在悬臂梁上，使用杠杆将力施加到悬臂梁的端部。
3. 使用力传感器测量施加在悬臂梁上的力大小，并记录下来。
4. 利用测力计或示波器测量悬臂梁上各处的应力分布情况，并绘制应力-位置曲线。
5. 观察悬臂梁在不同力度下的变形情况，并记录下来。
6. 如果需要，可以重复以上步骤，对不同力度的情况进行测试。
实验数据处理和结果分析：
1. 将测得的力度和应力数据整理，绘制力度-应力曲线。
2. 根据应力-位置曲线，分析悬臂梁上不同位置的应力分布情
况。
3. 分析悬臂梁在不同力度下的变形情况，观察是否符合理论预期。
4. 对实验结果进行讨论和总结，指出实验中可能存在的误差和改进措施。
实验注意事项：
1. 悬臂梁固定要稳固，确保测量结果准确可靠。
2. 施加力度时要逐渐增加，避免超过悬臂梁的强度范围而造成破坏。
3. 测量仪器要校准好，确保测量精度。
4. 实验过程中要注意安全，遵守实验室规定和操作规程。
以上是对强度悬臂梁静态应力测试实验报告的一个简要介绍，具体的实验内容和实验数据处理方法可以根据实际情况进行调整和完善。
实验三 梁的弯曲应力实验
实验三 梁的弯曲应力实验一、实验目的1、测定梁在纯弯曲时某一截面上的应力及其分布情况。
2、观察梁在纯弯曲情况下所表现的虎克定律，从而判断平面假设的正确性。
3、进一步熟悉电测静应力实验的原理并掌握其操作方法。
4、实验结果与理论值比较,验证弯曲正应力公式σ=My/I z的正确性。
5、测定泊松比μ。
二、实验设备1.纯弯梁的正应力的分布规律实验装置其装置如图3-1所示。
图3-1 纯弯梁实验安装图2.实验梁的安装与调整：在如图3-1所示位置处，将9.拉压力传感器安装在8.蜗杆升降机构上拧紧，将2.支座(两个)放于如图所示的位置,并对于加力中心成对称放置,将实验梁置于支座上,也称对称放置,将4.加力杆接头(两对)与6.加力杆(两个)连接,分别用3.销子悬挂在纯弯梁上,再用销子把11.加载下梁固定于图上所示位置,调整加力杆的位置两杆都成铅垂状态并关于加力中心对称。
摇动7.手轮使传感器升到适当位置，将10.压头放如图中所示位置,压头的尖端顶住加载下梁中部的凹槽,适当摇动手轮使传感器端部与压头稍稍接触。
检查加载机构是否关于加载中心对称,如不对称应反复调整。
注意：实验过程中应保证加载杆始终处于铅垂状态,并且整个加载机构关于中心对称,否则将导致实验结果有误差，甚至错误。
3. 实验梁的贴片：5＃、4＃分别位于梁水平上、下平面的纵向轴对称中心线上，1＃片位于梁的中性层上,2＃、3＃片分别位于距中性层和梁的上下边缘相等的纵向轴线上,6＃片与5＃片垂直，如图3-3所示图3-3 纯弯梁贴片图三、实验原理图3-4为试样受力图图3-4 纯弯梁受力图为了测量应变随试样截面高度的分布规律，应变片的粘贴位置如图3.3所示。
这样可以测量试件上下边缘、中性层及其他中间点的应变，便于了解应变沿截面高度变化的规律。
由材料力学可知，矩形截面梁受纯弯时的正应力公式为式中：M为弯矩；y为中性轴至欲求应力点的距离；为横截面对z轴的惯性矩。
本实验采用逐级等量加载的方法加载，每次增加等量的载荷⊿P，测定各点相应的应变增量一次，即：初载荷为零，最大载荷为4kN，等量增加的载荷⊿P为1kN。
单体梁弯曲应力测定
七、 数据记录及处理
用增量法加载，以初始载荷 1000N，载荷增量 1000N，最大载荷 5000N 为例说明。 1、 原始应变读数记录
① 载荷为 0 时， 通过调节平衡使应变仪的输出为 0； ② 载荷增至 1000N，执行采样操作并记录各测点的原始数据； ③ 载荷增至 2000N，重复②步骤。以此类推直至最大载荷 5000N；
2、应变增量计算
根据各点应变读数值，计算载荷增量为 1000N 时的应变增量 Δε j = ε j+1 − ε j ，各点
应有相应的 5 个应变增量。因为载荷增量是相同的，根据胡克定律理论上同一测点 测得的 5 个应变增量也应相同，若同一测点的应变增量偏差较大，要查找原因。
3、各点实测应力计算
根据 2 步骤记录的各点应变增量，计算应变增量的平均值。每次由 F0 到 Fn ，每一
2、 加载时应检查加力梁和矩形钢梁的位置，尽量使力中心线通过梁的纵向轴对称平面， 以保证矩形梁的中部为纯弯曲变形；
3、 加载时，手轮应平稳转动，不易过快，待测力显示数值基本稳定在指定载荷值时（每 分钟变化值小于 20N），停止转动手轮进行应变测量；
4、 加载的初始载荷 F0 取 1000N，最大载荷为 5000N，严禁超载，以免损坏测力传感器； 5、 测量时，应保证接线不松动，在一个加载测量循环中不要移动和接触应变片的导线，
个测点 i 的应变为（ εin − εi0 ），求出两次加载应变的平均值。对只贴一枚应变片的
五、 实验步骤
1、 应变仪参数设定：打开应变仪的电源开关，仪器进行自检工作，依次显示 1～10 路 通道号；按下【设置】键，显示当前仪器的修正系数；按下数字键改变修正系数为 “0.8968”（对应应变片灵敏度 K=2.23），按下【确认】键完成修改。
等强度梁应变测定实验报告
等强度梁应变测定实验报告实验目的：本实验旨在通过等强度梁应变测定法来测定材料的弹性模量和泊松比，并掌握等强度梁应变测定法的基本原理和操作方法。
实验原理：等强度梁应变测定法是一种常用的材料力学性能测试方法。
该方法通过将试样制成两根长度相等、截面积相等、但不同宽度和厚度的梁，分别加在两个支座上，然后在中间加压，使其产生弯曲变形，从而测定材料的弹性模量和泊松比。
实验步骤：1. 制备试样：选取同一种材料制成两根长度相等、截面积相等、但不同宽度和厚度的梁。
2. 安装支座：将两个支座固定在水平工作台上，并使其距离相等。
3. 安装试样：将两根试样分别放在两个支座上，并调整好它们与水平面垂直。
4. 加载试样：使用加载机器对试样进行加载，使其产生弯曲变形，并记录下每次加载时的载荷值和对应的挠度值。
5. 计算结果：根据所得到的载荷值和挠度值，计算出材料的弹性模量和泊松比。
实验结果：通过等强度梁应变测定法，我们测得了试样的载荷-挠度曲线，根据该曲线可以计算出材料的弹性模量和泊松比。
具体计算方法如下：1. 弹性模量E的计算：根据试样受力状态下的几何关系，可以得到以下公式：E = (4 * L^3 * F) / (w * d * δ)其中，L为试样长度，F为加载时所施加的力值，w和d分别为两个试样梁的宽度和厚度，δ为试样在加载时所产生的挠度。
2. 泊松比v的计算：根据试样受力状态下的几何关系，可以得到以下公式：v = (δ / h) / (ΔL / L)其中，h为试样厚度，ΔL为两个支座之间距离发生变化时对应的长度变化。
实验结论：通过等强度梁应变测定法测定出了该材料在给定条件下的弹性模量和泊松比。
这些数据可以用于评估该材料在实际使用中所承受的负荷，并指导工程设计和材料选择。
同时，本实验还使我们了解了等强度梁应变测定法的基本原理和操作方法，为今后进行类似实验提供了基础知识。
梁的正应力实验
实验三梁的正应力实验（综合性）（应力分析实验）本实验综合了三个方面的内容，一是实验应力分析方法——电测法，二是用电测法测梁在纯弯曲段内横截面上的正应力分布，三是测量泊松比。
一、实验目的：1．自行选择实验仪器和设备，独立完成实验；2．了解非电量电测法，初步学会静态电阻应变仪的使用。
3．用电测法测量钢梁在纯弯曲段内横截面上的正应力分布，并与理论计算结果进行比较。
4．测量泊松比。
二、仪器设备：1．YJ28静态数字电阻应变仪；2．CM-1J-10型静态数字电阻应变仪。
（1）工作原理图3-2泊式应变片结构图应变片在使用时，用特制的胶水牢固贴在被测件的构件表面上，使其与构件成为一体。
粘贴时应变片的轴线与被测点的主应力方向一致。
当构件受力变形时，应变片随之变形并产生微小的与变形成正比的增量电阻ΔR 的变化，由此将被测量转化为电学量的变化，灵敏系数（比例系数）的定义为：②电桥：如图3-3所式，电桥通常保持平衡状态，当构件受力变形，应变片产生增量电阻ΔR 的变化时，电桥的平衡被破坏，电桥对角线上产生电压信号ΔU 输出：其中 、、、分别对应于桥臂AB 、BC 、CD 、DA 上产生的应变。
图3-3电桥图a ． 单臂测量：单臂测量是最一般的情况，A 、B 端接测量片，B 、C 端接补偿片，剩余的两个桥臂接标准电阻，这时、、都为零。
b ．半桥测量：A 、B 端和B 、C 端都接测量片，剩余的两个桥臂接标准电阻，这时、都为零。
c ． 全桥测量：四个桥臂都接测量片。
本实验采用单臂测量。
③测量桥：仪器有10个测量桥，各桥的接线柱位于后面板上。
前面板上有选择开关和10个调零电位器，可以分别选择测点并进行调零操作，换言之，一次加载，仪器可以同时对10个测点进行测量。
10个测量桥的D 端在仪器内部是共线的，如果在后面板上将各桥的C 端用导线相连，则单臂测量时各桥可以共用补偿片。
④电阻应变片的温度效应及补偿方法：贴有应变片的构件，处在有温度变化的环境中，由于环境温度的变化，会使构件在不受力的情况下，产生附加应变，这种现象称为电阻应变片的温度效应。
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机械工程测试技术基础
梁应力应变测量
姓名：张辉
班级：机自1304班
学号：12041427
梁应力应变测量
一、实验目的
1、了解电阻应变片的结构及种类；
2、掌握电阻应变片的粘贴技巧；
3、掌握利用电阻应变片测量应力应变的原理；
4、掌握动态测试分析系统的使用及半桥、全桥的接法；
二、实验内容
进行悬臂梁的应变测量
三、实验原理
1、电阻应变片的测量技术
将应变片固定在被测构件上，当构件变形时，电阻应变片的电阻值发生相应的变化。通过电阻
应变测量装置（简称应变仪）可将电阻应变片中的电阻值的变化测定出来，换算成应变或输出与应
变呈正比的模拟电信号（电压或电流），用记录仪记录下来，也可用计算机按预定的要求进行数据处
理，得到所需要的应力或应变值。
2、电阻应变式传感器
电阻应变式传感器可测量应变、力、位移、加速度、扭矩等参数。具有体积小、动态响应快、
测量精度高、使用简便等优点。电阻应变式传感器可分为金属电阻应变片和半导体应变片两类。
常用的金属电阻应变片有丝式和箔式两种。它由敏感元件、引出线、基底、覆盖层组成，用粘
贴剂粘贴在一起，如图所示。
图1 电阻应变片结构 图2 电桥
3、应变片的测量电路
在使用应变片测量应变时，必须有适当的方法检测其阻值的微小变化。为此，一般是把应变片
接入某种电路，让它的电阻变化对电路进行某种控制，使电路输出一个能模拟这个电阻变化的电信
号，之后，只要对这个电信号进行相应的处理（滤波、放大、调制解调等）就行了。
常规电阻应变测量使用的应变仪，它的输入回路叫做应变电桥
① 应变电桥：以应变片作为其构成部分的电桥。
② 应变电桥的作用：能把应变片阻值的微小变化转换成输出电压的变化。
U))((U432142310
RRRR
RRRR
)--KU(41][4UU4321443322110
RRRRRRR
R
常用电桥连接方法有三种：
（1）单臂半桥接法： R1作为应变片
（2）半桥接法：R1、R2作为应变片
（3）全桥接法： R1、R2、R3、R4均为应变片
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。
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。
本实验采用单臂半桥接法，得到金属梁的拉应变与供桥电压和输出电压之间的关系为：
KU
4U
0
M
得到作用在梁上的弯矩为：EWMM
四、实验主要仪器及耗材
DH5923动态电阻应变仪(DH5923动态信号测试分析系统)、电阻应变片、应变适调器、矩形梁、
电烙铁、万用变、小螺丝刀、连接导线、502胶、丙酮、棉花、镊子、焊锡、酒精等。
五、实验步骤
1、粘贴应变片
(1) 去污：用砂轮（本实验采用砂纸代替）除去构件表面的油污、漆、锈斑等，并用细纱布交叉
打磨出细纹以增加粘贴力，用浸有酒精和丙酮的纱布片或脱脂棉球擦洗。
(2) 贴片：在应变片的表面和处理过的粘贴表面上，各涂一层均匀的粘贴胶（502胶），用镊子
将应变片放上去，并调好位置，然后盖上塑料薄膜，用手指揉合滚压，排出下面的气泡。
(3) 在合适位置粘贴接线板，将导线与应变片引线连接。
2、检查：用万用表测量应变片在粘贴过程中是否损坏及线路连接是否正确。
3、接桥：将导线接在应变桥盒上。注意不要把端子扯断。
4、开机：打开测试系统开关，打开采集软件，调整零点；
6、参数设置：设置应变片的灵敏度、梁材料的弹性模量、泊松比、满度值和滤波方式。
7、调平衡：利用测试软件调节电桥平衡；
8、加载测试，保存数据，对进行处理，完成实验报告。
六、实验数据
由图可知εm=193.0μm
又已知E=206Gpa 梁截面尺寸=20*30mm
所以抗弯截面模量:W=1/6b×h2=1/6×20×302=2×10-6 m3
作用在梁上的弯矩M=εm*E* W=79.516N.m
七、实验总结
应变效应应用范围十分广泛，可测量应变、应力、力矩、位移、加速度、扭矩等物理参量。电
阻式应变片应用模式有两种，一是将应变片粘贴于弹性刚体上组成平衡电桥，然后接到转换电路，
构成专用应变传感器；二是将应变片粘贴于被测物体上，然后接到专用应变仪直接读取应变量。
举例：应变式力传感器，两种应变式力传感器均为一端固定，一端为自由的弹性敏感装置，
当有力作用其上时，敏感装置受力发生蠕变。测量前平衡电桥的四组应变片已做调零处理。受力蠕
变时平衡条件被破坏，使输出电压或电流产生跃变，其跃变值直接反映受力大小。