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应力测量技术

时间:2015-02-07 12:42来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
1、应力测量概述 应力应变测量方法按测量区域进行分类可分为全场测量和逐点测量两大类。前者指测量一个区域范围内的应力应变分布,后者指测量若干点的应力应变数值。在进行强度设计和事故分析时,有时了解全场应力应变分布比了解逐点应力应变值更为重要。对

    1、应力测量概述

    应力应变测量方法按测量区域进行分类可分为全场测量和逐点测量两大类。前者指测量一个区域范围内的应力应变分布,后者指测量若干点的应力应变数值。在进行强度设计和事故分析时,有时了解全场应力应变分布比了解逐点应力应变值更为重要。对于新的结构设计,常常需要做出模型进行全场应力分析比较,然后再进行具体设计。

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    从测量原理来进行分类,应力应变测量的方法可分成电磁、光学(波动)、涂层、x射线、声弹性及热弹性效应等许多种类。在电磁类中,以应变-电阻效应为基本原理的应变电测方法,是发展历史较为悠久、应用范围非常广泛的一种。

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    主要的应力测量方法见图8-4。

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    2、电阻应变计法 本文来自www.eadianqi.com

    电阻应变测量方法是将应变转换成电信号进行测量的方法,简称电测法。电测法的基本原理是:将电阻应变片(简称应变片)粘贴在被测构件的表面,当构件发生变形时,应变片随着构件一起变形,应变片的电阻值将发生相应的变化,通过电阻应变测量仪器(简称电阻应变仪),可测量出应变片中电阻值的变化,并换算成应变值,或输出与应变成正比的模拟电信号(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,得到所需要的应变或应力值。其工作过程如下:

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    应变—电阻变化—电压(或电流)变化—放大—记录—数据处理。

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    3、应力应变换算 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    电阻应变计法是用电阻应变计将构件表面上的应变转换成电阻变化,再用电阻应变仪等测量仪表测量相应的电阻变化,转换成应变,然后利用材料的应力应变关系——即本构关系转换成应力。

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    4、应力应变检测设备 本文来自www.eadianqi.com

    过去的静态电阻应变仪是手动调节,人工读数,后来出现数字显示应变仪,现在发展成多功能、多通道(可达1000~1200通道)的自动测量的数据采集仪可测量应变、温度等,多种物理量,可接多种类型的传感器,并有专用软件进行数据采集和各种处理,与微机组成自动测量系统。过去的动态电阻应变仪要接光线示波器或磁带记录仪等,数据处理很繁琐,现在是数字动态应变仪接计算机,有专用多功能软件,组成动态数据采集和分析系统,有更快的采集速度,更高的采集精度,更大的采集容盘和更强的数据处理能力,计算机完成数据采集系统硬件驱动、管理和控制,实现数据采集、传输、存储和实时处理并以屏幕显示打印记录提供最后测试结果。使结构静、动载试验工作提高质量和效率。

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    此外,还有一类瞬态过程如爆破等,经历时问只有几十毫秒或微秒,需要特殊的数据采集系统。另一类长期监测构件应力应变及时报告出现裂纹或破坏的情况,要求测量仪器长期(甚至野外)测量、存储、无线传输或无人管理下工作。这些新型的数据采集分析系统还在不断发展。 本文来自www.eadianqi.com

    目前国内外许多厂商生产电阻应变测量设备,如上海自动化仪表股份有限公司华东电子仪器厂生产的YJ、YD系统静、动态电阻应变仪。

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