挠度、应力、应变的几种测试方法_-_副本
测绘工程挠度测量方案
测绘工程挠度测量方案一、背景介绍挠度是结构工程中常用的一个重要指标，用于评估结构的变形性能。
挠度测量是测绘工程中的一项重要工作内容，通过对结构物体的挠度进行测量，可以有效评估结构的变形情况，指导结构的设计和施工，保障工程的安全性和稳定性。
二、目的本方案旨在提出一种测绘工程挠度测量方案，旨在通过采用先进的测绘技术和设备，对结构物体的挠度进行高精度的测量，为工程设计和施工提供可靠的数据支撑。
三、测量原理挠度测量原理主要依靠结构的变形情况来进行测量。
在实际测量中，常采用传感器和其他测量设备来进行挠度测量，通过测得的位移、应变等数据来推算出结构的挠度情况。
四、测量方法1. 传感器测量方法：通过在结构物体上布置一定数量和位置的传感器，来监测结构的变形情况，进而推算出结构的挠度数据。
2. 激光测量方法：通过激光测距仪和其他相应设备，对结构进行激光扫描，获取结构的三维数据，从而得到结构的挠度情况。
3. 其他测量方法：如应变测量、挠度计测量等，根据实际情况和要求选择合适的测量方法。
五、测量设备1. 传感器：包括应变片、压力传感器、位移传感器等。
2. 激光测距仪：采用高精度的激光测距仪，对结构进行远程测量。
3. 挠度计：用于测量结构的变形情况。
4. 高精度测绘仪器：用于对结构进行三维测量，获取结构的形变数据。
六、测量步骤1. 掌握结构情况：在进行测量前，需要对结构物体的材质、形状和支撑情况等进行充分了解，确定测量的位置和方法。
2. 布置传感器和设备：根据具体情况，进行传感器和设备的布置，确保能够全面准确地监测结构的变形情况。
3. 开展测量工作：按照测量方案，采用相应的设备和方法，对结构的挠度进行测量，并记录测量数据。
4. 数据处理和分析：对测得的数据进行处理和分析，得到结构的挠度数据及相应的分析报告。
七、安全与质量控制1. 安全措施：在进行测量工作时，需严格遵守相关的安全操作规程，确保测量人员和设备的安全。
2. 质量控制：在测量过程中，需严格按照测量方案和要求进行操作，确保测量数据的准确性和可靠性。
混凝土梁挠度测试方法
混凝土梁挠度测试方法一、概述梁的挠度是评估其刚度和承载力的重要指标之一。
混凝土梁挠度测试方法是通过对梁的弯曲试验来测量其挠度，从而评估梁的性能。
本文将介绍混凝土梁挠度测试的方法和步骤。
二、设备和材料1. 试验机：用于施加负载并记录荷载和挠度数据的机器。
根据需要，可以使用电子试验机或液压试验机。
2. 混凝土梁样品：用于测试的混凝土梁样品应符合相关标准，常用的尺寸为100×100×400mm或150×150×600mm。
3. 测量仪器：用于测量梁的尺寸和挠度的仪器。
应包括卡尺、游标卡尺、激光测距仪、数字显微镜和位移传感器等。
4. 其他材料：测量仪器的支架、安装夹具和数据采集器等。
三、实验步骤1. 准备工作（1）检查试验机是否正常工作，并进行标定。
（2）准备混凝土梁样品，并检查其尺寸和表面质量。
（3）设置测量仪器并进行标定，以确保其准确性。
2. 安装混凝土梁样品（1）在试验机上安装混凝土梁样品，并将其完全固定。
（2）在混凝土梁样品的两端安装位移传感器，并将其连接到数据采集器上。
（3）调整支架和安装夹具，使其支撑混凝土梁样品并保持水平。
3. 施加荷载（1）按照标准程序施加荷载，以产生梁的挠度。
（2）记录荷载和挠度数据，并在每次荷载增加时记录数据。
（3）在达到最大荷载后，逐步减小荷载，记录荷载和挠度数据。
4. 数据处理（1）将荷载和挠度数据转换为荷载-挠度曲线。
（2）计算梁的挠度，包括中间挠度、跨中挠度和末端挠度等。
（3）根据标准要求，评估梁的性能，包括弹性模量、极限荷载、挠度与荷载的关系等。
四、注意事项1. 混凝土梁样品应符合相关标准，并在测试前进行检查和处理。
2. 测量仪器应进行标定，并在测试过程中保持准确。
3. 在施加荷载时，应注意保护混凝土梁样品，以避免损坏或破裂。
4. 在数据处理中，应注意计算公式和单位的一致性。
5. 在整个测试过程中，应按照标准程序进行，以保证结果的可靠性。
应变测试方法
－1953年．P· 杰克逊利用光刻技术，首次制成了箔式应 变片，随着微光刻技术的进展，这种应变计的栅长可 短至0.178mm －1954年．史密斯发现半导体材料具有的压阻效应。 为了克服直流放大器信息的漂移和线性精度度差等缺 点，传统的电阻应变仪都采用交流放大器．以载波放 大方式传递信号．这种仪器的性能稳定，其精度能满 足一般的测试要求，但它的工作频率受载波频率的限 制，而且存在电容,电感影响，测量精度等问题。 －1957年，W.P.Mason，等研制出半导体应变片， 其灵敏系数比金属丝应变片高50倍，现已用于不同环 境、条件下各种类型的电阻应变片，还有用于测量残 余应力和应力集中等的特殊应变片 －60年代，出现了采用直流放大器的电阻应变仪。
实验应变分析－主要的测试方法
电阻应变片的发展与应用
－电阻应变片测量技术起源于19世纪。 －1856年，汤姆逊对金属丝进行了拉伸试验，发现金属 丝的应变和电阻的变化有一定的函数关系；之后，人 们利用惠斯登电桥来精确地测量电阻的变化。 －1938年，E· 西门斯（E．Simmons）和A· 鲁 （A．Ruse），制出了第一批实用的纸基丝绕形式电 阻应变片。 －40年代，出现了可调节的由测量电桥和放大器组成的 电阻应变仪，使电阻应变测量技术在工程技术和科学 实验领域内获得广泛的应用。
电阻应变片的构造
电阻应变片的性能参数
横向效应系数(H): 通常要求应变片的指示应变值只反映构件b 表面的应变片轴线方向上的应变。然而， 应变片的敏感栅中除了有纵栅外，还有圆 弧形或直线形的横栅，横栅的电阻变化是 由于构件表面轴向应变和横向应变共同作 用的结果，因此应变片具有横向效应H。
电阻应变片的参数－H
电阻应变片的性能参数
稳定性
电阻应变片的稳定性是指在工作条件恒定的情下， 经历规定的时间后，仍能保持原有性能参数的能 力。它是反映电阻应变片长期静态工作能力的重 要性能。通常，电阻应变片的稳定性用应变片的 电阻值漂移和蠕变大小来表示。
弹性模量计算方法
弹性模量计算方法弹性模量是描述物质抵抗恢复形变的能力的物理量，用于衡量材料在受力后恢复到原始状态的能力。
它是弹性应变和应力之间的比值，常用符号为E。
弹性模量的计算方法可以通过多种途径得到，下面将介绍一些常用的计算方法。
1.钢丝拉伸法钢丝拉伸法是较为简单和常用的测量弹性模量的方法之一、该方法需要一根长度L、直径d、截面积A的钢丝，首先测量钢丝的长度、直径和负荷。
然后通过施加不同的负荷并测量相应的伸长量，可以得到弹性应变ε和应力σ。
最后，利用弹性应变与应力之间的线性关系，计算弹性模量E=(σ/ε)。
2.悬臂梁挠度法悬臂梁挠度法是通过测量悬臂梁的挠度来计算弹性模量的方法。
该方法需要一根长悬挑在端点固定，称为悬臂梁。
首先需要测量悬臂梁的长度、宽度和厚度，以及测量在不同负荷下的挠度。
然后使用悬臂梁的几何参数和负荷与挠度的关系，可以计算出弹性模量E。
3.压缩试验法压缩试验法适用于测量固体材料在受力下的压缩弹性模量。
该方法需要使用一块具有平均截面积的样品，并在上下两端施加均匀的压缩应力。
通过测量样品在压缩应力下产生的弹性应变，可以计算出样品的弹性模量E。
4.应力-应变曲线法应力-应变曲线法是一种直接测量材料的应力-应变关系，并从中计算弹性模量的方法。
该方法需要对材料进行拉伸试验或压缩试验，并记录材料在不同应变下的应力。
通过绘制应力-应变曲线，并在线性区间拟合得到斜率，可以计算出材料的弹性模量E。
除了上述方法，还有一些其他的方法可以用于计算弹性模量，如声波测量法、纳米压痕法、光栅法等。
这些方法在测量的原理、装置和步骤上存在差异，但本质上都利用了材料的弹性性质来计算弹性模量。
总结起来，弹性模量的计算方法有钢丝拉伸法、悬臂梁挠度法、压缩试验法、应力-应变曲线法等。
通过这些方法可以测量材料在受力下的弹性应变和应力，从而计算出材料的弹性模量。
这些方法具有各自的适用范围和优缺点，在实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法来进行测量。
工业级应力检测方法
工业级应力检测方法应力是物理学中一个重要的概念，是指物体内部受到的分子间相互作用力。
在工业生产过程中，应力的检测对于产品的质量控制至关重要。
本文将介绍几种常见的工业级应力检测方法。
1. 应变计法应变计是一种常用的应力测量仪器，它是通过测量物体在受到外力作用时产生的应变来计算物体的应力值。
应变计的测量原理是利用电阻材料的电阻值随应变而变化的特性，将应变转化为电信号输出。
应变计通常由感应电桥、电缆和信号处理器三部分组成，信号处理器负责将电信号转化为应力值。
2. 超声波法超声波法是利用超声波的传播特性来检测物体内部应力的一种方法。
其原理是利用超声波在介质中传播的速度与介质的密度、压力和温度等物理量相关，通过测量超声波的传播速度和反射率来计算物体的应力值。
超声波法可以实现非接触式测量，适用于高温、高压、易爆等特殊环境下的应力检测。
3. 光栅法光栅法是一种利用光学原理来测量物体应力的方法。
其原理是将光线穿过光栅进行衍射，由于物体应力的作用会导致光栅的形变，从而改变光的传播路径，通过测量光的强度变化来计算物体的应力值。
光栅法具有高精度、非接触式、无污染等特点，适用于应力分布不规则的物体测量。
4. 电子束法电子束法是一种利用电子束在物体表面产生的应力场来测量物体应力的方法。
其原理是利用电子束在物体表面产生的应力场的变化来计算物体的应力值。
电子束法具有高精度、高灵敏度、非接触式等特点，适用于应力分布不规则、表面光洁度要求高的物体测量。
总结以上介绍了几种工业级应力检测方法，其中应变计法、超声波法、光栅法和电子束法都是常用的应力测量方法。
不同的应力检测方法适用于不同的物体测量场景，需要根据实际情况选择合适的方法。
在工业生产中，准确的应力检测可以帮助企业提高产品质量、降低生产成本、提高生产效率，具有重要的实际应用价值。
桥梁静载试验挠度测试方法
桥梁静载试验挠度测试方法前言桥梁挠度测试是桥梁静动载试验测试的关键技术参数，静载试验通过桥梁挠度的测试对桥梁的静力刚度进行评价，动载试验通过动态挠度测试对桥梁的动刚度以及冲击系数、桥梁的行车性能进行综合评价。
由于桥梁结构是跨越河流、山谷等地貌地形的构造物，桥下净空的高度以及桥下河流等对桥梁挠度测试的方法的选择都有一定的限制，考虑到挠度测试方法的适用范围、影响测试精度的因素等，桥梁试验中应选择合适的方法对桥梁挠度测试，才能提高测试的精度确保试验结果的评定准确。
桥梁挠度测试的方法按照静动态进行分类可以分为静态挠度的测试和动态挠度的测试两大类。
本章节主要介绍桥梁静载试验中静挠度的测试方法，静态挠度测试的方法按照测试原理可以分为：机械式挠度测试、电子式挠度测试、电阻式挠度测试、光学类挠度测试、图像式挠度测试、激光类挠度测试、GPS挠度测试以及雷达类挠度测试等。
机械式挠度测试方法最典型的是机械式百分表、千分表等测量方法；电阻式挠度测试采用电阻式位移计利用静态采集系统进行挠度测试；光学类挠度测试仪器传统的有精密水准仪、全站仪等测量设备，此外还有基于光电成像的桥梁挠度仪等；激光类挠度测试主要是利用激光测距的原理，通过激光位移计对桥梁静态度进行测试；图像式桥梁挠度测试方法有基于图像的桥梁挠度仪；GPS挠度测量主要是基于全球定位系统GPS对大跨径桥梁挠度进行静态差分进行静态挠度的测试；雷达类挠度测试主要是利用毫米波雷达对桥梁挠度进行测试。
机械式百分表、千分表机械式百分表和千分表（见图1）仅能进行桥梁静态挠度的测试，其测试原理是利用机械式测量杆带动齿轮转动来读取位移变化量。
机械式百分表和千分表进行桥梁挠度测试都需要使用相对固定不动的支架上进行测试，或将铅锤通过细钢丝吊在测试桥梁的主梁底面，由于细钢丝的变形量可以忽略不计，因此通过测试悬挂铅锤底面的竖向变形值即为桥梁的挠度值（见图2）。
图1 机械式百分表图2 百分表进行挠度测试电子百分表或挠度计电子百分表或挠度计的测试原理同机械式百分表、千分表测试桥梁挠度的方法类似，可以利用固定支架或悬挂铅锤法进行测试，只是电子百分表不是指针式，而是通过电子元件将位移量采用数字的方式进行显示（见图3）。
应力和力的测试
第1节 应变、应力的测试 第2节 空间力系的测试
习题
2120/281第/2/一10页2，编/18辑于星期四：十二点 五十四分。
第6章 第1节 应变、应力的测试
一、测试原理
测试用传感器：应变片 测量用电路：电桥电路
若R1, R2 , R3 , R4 的阻值变化分别为
R1, R2, R3, R4，
应变片状态：RA : A AF AM F M , RB : B BF BM F M
电桥输出电压为：U y
1 4
U
0
Sg ( A
B)
1 2
U
0
Sg
F
拉力产生的应变则为： F
2U y U0 Sg
2120/281/2第/10六2页/，18编辑于星期四：十二点 五十四分。
1 4 U0
Sg ( A
B
C
D)
U0
Sg
M
弯矩产生的应变则为： M
Uy U0 Sg
2120/281/第2/八10页22，/1编8辑于星期四：十二点 五十四分。
第6章 第1节 应变、应力的测试
二、几种典型力作用下应变的测试
3、扭矩作用下应变的测试
电桥连接：扭矩作 用下试件的表面会产生 大小相等、方向正交的 应变，故可接成全桥电 路。
第6章 第2节 空间力系的测试
二、空间力系测量装置
1、弹性元件加应变片
（2）八角环+应变片 ——圆环+应变片
2120/281/2第/10十2八/页18，编辑于星期四：十二点 五十四分。
第6章 第2节 空间力系的测试
二、空间力系测量装置
1、弹性元件加应变片
（2）八角环+应变片 ——圆环+应变片
应力应变测量_2022年学习资料
二、应变片在测量断面上的布置-测点布置与贴片方法-最大正应力法一一角点法-1贴片方法：在箱形断面角点处分别 4枚应变花。-2箱形梁断面应力分布：在外力拉（压）、弯曲、-扭（转）矩作用下，正应力分布如图7-10所示-d-心-e-≤10箱形断面在客种外力作用下的上应力分布闲
其测点1,2,3,4的正应力分别为：-C1=0w+0d.+0y,+0。-02=w+M-一00-3=-M。0M-OA-ON-OM:-OM-兴-然后根据测量得到的σ 1、O2-0304,-求得获得断面内力：-》-01 02+3+04-图71】测止型材断正应力的布点-01-g2+03-04-O1+02-03-04-6M-01 02-03+04-e
5、常用应变花应用举例：-实际测量中，-1主应力计算公式（贴三片45°应变花）-01_-62-w-E-1-2主应力计算公式（贴三片60°应变花）-C十80+6i2m±-31一4-3主应力方向o1与0°轴线的夹角 -tan-28二2二如
§7-3常用结构型材的测点布置-一、结构型材断面的应力分布-港口机械的金属结构基本上是由角钢、槽钢、工字钢 -T型钢、钢管等型材或由钢板焊成的箱形结构所组成。由-各种形式材料组成的结构，通常承受拉（压）、弯、扭等几 种外力的作用，其断面上的应力分布比较复杂。-结构型材的断面型式较多，通常有：矩形断面，圆形-断面，工字形断 ，槽形断面，箱形断面。-例：箱形断面的受力状态：
第七章-应力应变测量-应变测量技术：应变电测法-应变电测法是用电阻应变片先测出构件的表面应变，再-根据应力 应变的关系式来确定构件表面应力状态的一种实-验应力分析方法。-二、应力应变测量-静态应变测量：利用静态应变 测量系统-动态应变测量：利用动态应变仪测量系统-本章学习重点：-1.贴片方法和应力应变换算-2常用型材测点 置布置-3.金属结构应力应变测量方法与测量步聚