所 被测构件 应变片 测量电路 示记录仪器 放大线路 图2电测法测量过程示意图 (2)应变与应力之间的关系 图3测量等强度悬臂梁应变装置图 图3为等强度悬臂梁应变测量实验装置图。A、B、C为三个待测应变 片,它们按如图3所示位置粘贴在悬臂梁上。将试件固定在实验台架上, 梁在纯弯曲时,同一截面上表面产生压应变,下表面产生拉应变,上下表 面产生的拉压应变绝对值相等。此时,可得到不同横截面的正应力σ,计 算公式: g=EE 式中ε—一为应变片发生的应变;E—一为所用悬臂梁材料的弹性模量 截面的弯矩为 式中:L一一力的作用点到测试点的距离,M一一弯矩,F一一为对悬 臂梁所施加的力
所示： 图 2 电测法测量过程示意图 （2）应变与应力之间的关系 图 3 测量等强度悬臂梁应变装置图 图 3 为等强度悬臂梁应变测量实验装置图。A、B、C 为三个待测应变 片，它们按如图 3 所示位置粘贴在悬臂梁上。 将试件固定在实验台架上， 梁在纯弯曲时，同一截面上表面产生压应变，下表面产生拉应变，上下表 面产生的拉压应变绝对值相等。此时，可得到不同横截面的正应力 ，计 算公式： = E （8） 式中 ——为应变片发生的应变； ——为所用悬臂梁材料的弹性模量。 截面的弯矩为： M = FL （9） 式中： L ——力的作用点到测试点的距离， M —— 弯矩， F ——为对悬 臂梁所施加的力， 被测构件 应变片 测量电路 显示记录仪器 放大线路 A B C
抗弯截面矩量为: bh (10) 式中:W—一抗弯截面矩量,h-一悬臂梁的厚度,b一一为悬臂梁根部 的宽度。 故被测构件所受的正应力与应变之间的关系式为 F M 6FL (11) 实验仪器 电阻应变片、等强度铝合金悬臂梁、数字万用表(型号: Aliment 344A6k数字万用表)、游标卡尺、导线(细铜丝)、电源、五个质 量均为1kg的相同砝码。 实验步骤 、测量悬臂梁的有关尺寸,确定试件的有关参数。包括悬臂梁的长度L、 厚度h以及根部宽度b。 2、实验梁的贴片:A应变片位于梁水平上平面的纵向轴对称中心线上, 且在悬臂梁的变形端;B、C应变片位于梁水平上平面的纵向轴对称中心线 的垂线上,且它们分列于中心线两侧,二者到中心轴线的距离相等。 3、将粘贴好应变片的悬臂梁固定在实验台上,加载点位于悬臂梁的轴对 称中心,且选在了变形端。 4、将悬臂梁上的应变片A的两根引线用导线分别接到数字万用表的两个 表笔上,待数字万用表示数稳定时,读取并记录电阻值;本实验取初载荷 FO=0,Fmax=50N,△F=10N,以后每增加载荷10N,记录一次万用表示数, 即电阻值R:共应加载五次,然后卸载。再重复测量,共测三次。并将实 验数据记录到数据记录表中。 5、再依次分别将应变片B、C接到数字万用表上,均重复步骤(4)的操 作
抗弯截面矩量为： 6 2 bh W = （10） 式中： W ——抗弯截面矩量， h——悬臂梁的厚度， b ——为悬臂梁根部 的宽度。 故被测构件所受的正应力与应变之间的关系式为： 2 6 Ebh FL EW M E = = = （11） 实验仪器 电阻应变片、等强度铝合金悬臂梁、数字万用表（型号：Aligent 34401A 6 1 2 数字万用表）、游标卡尺、导线（细铜丝）、电源、五个质 量均为 1kg 的相同砝码。 实验步骤 1、测量悬臂梁的有关尺寸，确定试件的有关参数。包括悬臂梁的长度 L 、 厚度 h 以及根部宽度 b 。 2、实验梁的贴片：A 应变片位于梁水平上平面的纵向轴对称中心线上， 且在悬臂梁的变形端；B、C 应变片位于梁水平上平面的纵向轴对称中心线 的垂线上，且它们分列于中心线两侧，二者到中心轴线的距离相等。 3、将粘贴好应变片的悬臂梁固定在实验台上，加载点位于悬臂梁的轴对 称中心，且选在了变形端。 4、将悬臂梁上的应变片 A 的两根引线用导线分别接到数字万用表的两个 表笔上，待数字万用表示数稳定时，读取并记录电阻值；本实验取初载荷 F0=0，Fmax=50N，△F=10N，以后每增加载荷 10N,记录一次万用表示数， 即电阻值 R；共应加载五次，然后卸载。再重复测量，共测三次。并将实 验数据记录到数据记录表中。 5、再依次分别将应变片 B、C 接到数字万用表上，均重复步骤（4）的操 作
6、实验完毕,卸载。实验台和仪器恢复原状。 实验数据的处理及结果分析 、测应变片在不同载荷下的电阻值,将测量数据记入下列表格中。 表1不同载荷下应变片A的电阻值数据记录表 序号所加砝|加载砝码|卸载砝码|R1和R2 (n)码的质时的电阻时的电阻的平均值 R, -Ro 量(kg)R/ Ro/Q 单位:Ω R/Q 120.828120.828120.828 120.849120.849120.849 0.021 120.869120.869120.869 0.041 2345 3120.88120.888120.8880.060 120.908120.908120.908 0.080 120.927120.927120.927 0.099 表2不同载荷下应变片B的电阻值数据记录表 序号所加砝加载砝码卸载砝码|R1和R的 的质时的电阻时的电阻平均值 R,-Ro n 量(kg)R/g R2/92 单位:g R/Q 0 0 120.885|120.886120.886 1120.906120.906120.906 0.020 120.924120.924120.924 0.038 2345 120.943120.942120.943 0.057 4120.961120.960120.961 0.075 5 120.978120.978120.978 0.092
6、实验完毕，卸载。实验台和仪器恢复原状。 实验数据的处理及结果分析 1、测应变片在不同载荷下的电阻值，将测量数据记入下列表格中。 表 1 不同载荷下应变片 A 的电阻值数据记录表 序号 （n） 所加砝 码的质 量（㎏） 加载砝码 时的电阻 R1/Ω 卸载砝码 时的电阻 R2/Ω R1 和 R2 的平均值 Rn /Ω Rn − R0 单位：Ω 0 0 120.828 120.828 120.828 1 1 120.849 120.849 120.849 0.021 2 2 120.869 120.869 120.869 0.041 3 3 120.888 120.888 120.888 0.060 4 4 120.908 120.908 120.908 0.080 5 5 120.927 120.927 120.927 0.099 表 2 不同载荷下应变片 B 的电阻值数据记录表 序号 （n） 所加砝 码的质 量（㎏） 加载砝码 时的电阻 R1/Ω 卸载砝码 时的电阻 R2/Ω R1 和 R2 的 平均值 Rn /Ω Rn − R0 单位：Ω 0 0 120.885 120.886 120.886 1 1 120.906 120.906 120.906 0.020 2 2 120.924 120.924 120.924 0.038 3 3 120.943 120.942 120.943 0.057 4 4 120.961 120.960 120.961 0.075 5 5 120.978 120.978 120.978 0.092