试验一静态应变测试工艺及静态应变仪的操作方法doc文档格式.docx
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在贴片处,根据测量方向定位画线(如图2);
(4)、在粘贴应变片处滴一小滴502胶(注意应变片正反面),将应
1
变片贴在预定位置上,用一小块塑料布盖在应变片上,用手轻轻挤压应变片,将多余的胶水挤出(注意不要让胶水粘在手上);
(5)、检查贴片质量:
先观察应变片下是否有气泡、漏粘现象,检查引出线是否粘在试件上,再用万用表检查应变片的绝缘度,绝缘度要求大
于100MΩ,若不符合要求,则用吹风机烘烤(注意温度不能超过600),若仍不能达到要求,则需要重新贴片;
(6)、接线:
先贴端子,将应变片的引线、导线分别焊在端子的对应
接头上;
(7)、在导线的一端进一步检查片子的绝缘度及阻值;
(8)、防潮处理:
用凡士林把应变片、端子封好;
2.静态电阻应变仪的操作原理
静态电阻应变仪的读数ε仪与各桥臂应变片的应变值εi有下列关
系:
ε仪=ε1-ε2-ε3+ε4
半桥接线与测量
如果应变片R1接于应变仪AB接线柱,温度补偿片R2接于BC接线
柱,则构成外半桥,如图;
内半桥由应变仪内部两个精密无感绕线电阻组成,应变仪读出的数值为ε仪=ε1。
四、试验步骤
1.按要求粘贴应变片(轴线上),测量等强度梁的厚度及各部分尺寸;
2.按半桥接法接通桥路,预调应变仪,使所接测点读数为零,如果实在不能调零,则记下初始读数。
3.加载试验:
分级加载5N、10N、15N、20N、25N、30N共6级。
逐级记取读数。
4.重复上述步骤3次,取每级荷载下应变的平均值。
并在每一次试验后记下残余应变值。
五、数据处理与分析
2
绘出荷载—应变关系曲线,实测的和理论的相比较。
分析产生误差的原因。
六、试验报告
1、根据测试结果,得到在不同荷载情况下测点的应变及应力(梁的弹性模量按210000MPa取值);
2、分析测点布置在不同测点时测试结果有何不同?
3、分析为何将应变片灵敏系数、电阻值相近的放在一起?
应变片
轴线
应变片补偿块
图1
定位线
贴片处定位线
图2
3
R1R2
B
AC
R3
R4
D
4
试验二动态应变测试工艺及动态应变仪的操作方法
1.了解动态应变测试的原理及方法;
2.掌握动态电阻应变仪和信号分析仪的操作方法,重点掌握应变仪的标定及衰减。
二、试验仪器及设备
箔式应变片
万用表
导线
等强度梁
电吹风
502胶
丙酮
静态电阻应变仪剥线钳
电烙铁
焊锡
放大镜
砂纸
电桥盒
动态电阻应变仪
信号分析仪
三、试验内容及步骤
1.由指导教师介绍动态电阻应变仪、分析仪各按纽的功能及使用注
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意事项;
2.按以下步骤操作、调试仪器
(1)、所有仪器电源置关闭状态,应变仪上各健纽按仪器使用说明书要求就位;
(2)、连接桥盒、应变仪和分析仪,按半桥连接桥盒和应变片;
(3)、打开仪器电源开关(先应变仪,再分析仪);
(4)、应变仪调零、调节应变仪上的电阻平衡、确定标定值和衰减档次(见仪器说明书);
(5)、确定分析仪的采样诸参数;
注意:
该仪器功能较多,具体操作必须在指导教师指导下进行;
3、试验
(1)、仪器再次调零;
(2)、试加载并用手按住已加砝码的悬臂梁,然后释放,通过分析仪
显示屏估计动应变的大小;
(3)、打标定;
(4)、正式分级加载(10KN一级,共5级),测量、记录;
(5)、将数据记入表1;
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数据记录表
测点1234
内容电压应变电压应变电压应变电压应变
正标定
负标定
10KN
20KN
30KN
40KN
50KN
10KN应变
动态增量
50KN应变
四、试验报告
1、整理出各工况动应变测试曲线图;
2、计算实测动应变值。
3、分析动态测试中导线采用屏蔽线的原因?
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试验三钢弦传感器的工作原理及应变测试
1.掌握表面、内置钢弦传感器测试结构静应变的原理及方法;
2.掌握内置、表面传感器的安装要点及注意事项;
3、了解索结构内力测试采用弦式传感器的工作原理及优点。
JMZX-215型钢弦传感器
JMZX-212型钢弦传感器
JMZX-200X综合测试仪
粘结剂502胶
标准杆
扳手
1.按粘贴应变片处理粘贴表面的方法将待安装传感器的部位清洗干
净;
2.按以下步骤安装表面钢弦传感器
(1)、将表面钢弦传感器的底座从传感器上卸下,卸下底座时注意不
能用力过猛,以防将传感器损坏;
(2)、将卸下的底座安装在标准杆上,拧紧底座螺丝;
(3)、在底座底面滴502胶,将涂有502胶、带有标准杆的底座底面
朝向构件表面,用力将底座压向构件表面,直至粘牢后松开;
(4)、待底座和构件表面粘牢后,卸下标准杆;
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(5)、安装表面传感器:
将传感器安装在已粘牢的底座上,拧紧底座
螺丝,通过调整传感器上的旋钮,调节传感器的初始读数;
(6)、在梁的跨中截面拉、压区分别安装上表面钢弦传感器;
(1)、对简支梁施加竖向力;
(2)、待每级荷载施加完毕后,将读数仪接在钢弦传感器上,读出每
级荷载下传感器的读数;
(3)、加载共分5级(10KN为一级),按下表格式记录相应读数;
钢弦传感器测试数据记录表
测点
钢弦频
荷载分级应变(με)钢弦频率(HZ)应变(με)
率(HZ)
初读数
1、根据附录所给公式,整理2个测点应变、应力随荷载变化历程;
2、分析两测点钢弦传感器读数变化差异,分析表面传感器调整初读
数的原因;
3、叙述出内置、表面传感器安装注意事项?
4、查阅相关文献,分析斜拉桥中拉索、悬索桥中吊杆内力测试采用
弦式传感器的原理;
5、叙述智能传感器的优点。
附录:
钢弦传感器的工作原理
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钢弦式应变传感器工作原理是:
在微幅振动条件下,钢弦的自振频率
与钢弦应力有如下关系:
f
2L
式中:
f——钢弦的自振频率;
L——钢弦的自由长度;
ζ——钢弦应力;
ρ——钢弦的质量密度。
上式可变换为:
ζ=k·
f2
k——常数。
从上式可发现,钢弦应力与其自振频率的平方成正比,常数k可通过
标定求得。
实用弦式应变传感器均经过标定得到应变一频率关系:
k(f2f02A)()
k、A——常数;
f0——初始频率。
得到结构测点的微应变后,即可通过胡克定律得到结构测点处的应
力。
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试验四简支钢桁梁静载非破坏性试验
1.进一步学习和掌握几种常用仪表的性能、安装和使用方法;
2.掌握钢桁梁杆件内力测试方法;
3.掌握钢桁梁变形测试测点布置及测试方法。
4.通过对钢桁架节点位移、杆件内力、支座处上弦杆转角的测量,对桁架结构的工作性能作出分析,并验证理论计算的准确性。
1.试件——钢桁架、跨度4.2m,上下弦杆采用等边角钢2∠30×
3,
腹杆采用2∠25×
3,节点板厚δ=4mm,测点布置见图4-1所示;
2.加载设备——100t静力压力试验机(JN-020型);
3.静态电阻应变仪、读数仪;
4.应变片及其附属设备、表面式钢弦应变传感器;
5.百分表、挠度计及支架等;
6.倾角仪。
三、试验方案
1、采用中点垂直对称加载;
2、测点布置如下图所示;
3、观测项目:
各杆件的内力;
各节点的挠度值。
4、加卸载方案:
采用分级加载(分4级),分别为:
5KN、10KN、
15KN、20KN。
卸载也采用分级(2级):
10KN、0KN。
四、试验内容及步骤
1.按应变片粘贴试验中介绍方法将应变片粘贴在钢桁梁杆件表面(注意应将应变片的轴线和杆件的轴线一致);
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3×
1.4=4.2m
m
.
钢桁架示意图
(1)、将所有的测点应变片通过导线按测点编号接在静态电阻应变仪
上;
(2)、按测点编号、仪器通道号绘出测点位置简图;
(3)、各测点调平;
(4)、在跨中、节点、支点位置钢桁架下翼缘两侧分别布设百分表或千分表;
(5)、拉动百分表拉杆,观察百分表拉杆触头是否和钢构件表面密贴,
调整百分表两个杆,使百分表或千分表的拉杆前端部和钢构件表面密贴;
(6)、旋动百分表罗盘,使百分表或千分表的指针和某个整数重合,记录初始状态时百分表或千分表的读数;
(1)、按每级5KN一级荷载在跨中处施加集中荷载,共分4级;
(2)、记录每级荷载作用下各应力测点静态电阻应变仪、百分表、千
分表的度数;
(3)、加完4级荷载后,从20KN开始,每5KN一级卸载,直至0KN;
(4)、记录卸载过程中每级荷载下静态电阻应变仪、百分表、千分表
的读数;
(5)、将数据按下表格式记录;
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应力测试数据记录表
应变
应力
(με)
(MPa)
(MPa
荷载
)
0KN
5KN
15KN
挠度测试数据记录表
读数变形读数变形读数变形读数变形
荷载(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)
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