固体力学实验报告[实验相关]

1、固体力学实验报告实验报告b试验一 电阻应变片粘贴技术一、 目的1 初步掌握常温用应变片粘贴技术2 为后续实验做好贴片、接线、防潮、检查等准备工作。二、 设备与器材1 常温用应变片，每组一包约20枚；2 万用表（测量应变片电阻值用）；3 502粘结剂（氰基丙烯酸酯粘结剂）；4 1525W电烙铁、镊子等工具；5 等弯矩梁试件、温度补偿块；6 丙酮（或酒精）、石蜡、胶带、塑料薄膜、棉球等；7 测量导线若干；8 100V兆欧表（测量绝缘电阻用）；三、 实验步骤 1、用万用表，选择电阻差值0.4W以内共1213枚应变片。 2、清洗等弯矩梁，抛光后，用丙酮擦拭贴片处至棉球洁白为止。擦净后， 用划针画方向线。 3、贴片。 4、用万用表检查是否断路。 5、用兆欧表检查各应变片与试件间的绝缘电阻。 6、接线，导线编号，每枚片单独引线。 7、重复4、5步骤。 8、将等弯矩梁及补偿块收存待用。四、 实验报告及要求 1、简述贴片、接线、检查等步骤。 用刀片清理弯矩梁试样表面，刮掉上面的502胶水和胶带；然后用砂布打磨试样表面（要贴片处），先粗后细的打磨，打磨方向与应变片主轴成45；抛光后用丙酮擦拭贴片处，直到

2、棉球洁白为止；擦净后，画线。贴片之前用棉球把贴片处擦干净，等丙酮挥发后，把应变片带接线的那一侧黏在胶带（不是用手直接拿应变片，而是通过胶带），在画线处均匀涂抹一层502胶水，将应变片上的“十字”与画线对整齐，然后将一小片保鲜膜置于应变片上，用食指挤出气泡和多余的粘结剂，然后手指按压应变片1min。接线之前，先把导线、电烙铁。焊锡准备好。接线时，先把导线固定到试样上，用镊子将应变片引线绕到上有焊锡的导线头上，然后用电烙铁焊锡，并注意导线、应变片引线与试样之间要绝缘。接好线后首先用万用表检查电阻应变片的电阻值，看是否断路，如果有问题则找出问题的原因，知道其阻值正常。然后用兆欧表检查应变片与试验是否绝缘，它们之间的电阻应大于200M欧。2、 画布片和编号图。梁上表面布片图如下（下表面和上表面类似）：试验二 电阻应变片灵敏系数测定一、 目的1 掌握电阻应变片灵敏系数测定方法；2 了解电阻应变片相对电阻变化与所受应变的关系。二、 测定原理 本实验采用等弯矩梁装置。电阻应变片灵敏系数K定义为：因构件受力而引起电阻片的电阻变化率与构件的最大主应变之比， (1)式中，为试件表面应变片（轴向安装）所在位

3、置上的应变，是应变片电阻的相对变化。(2)一般取2.0，是应变仪指示值。由材料力学可知，等弯矩梁有 (3)式中，f为重点挠度计读数，h为梁的厚度，L为挠度计的跨度。从而得出(4)三、 设备与仪器1 等弯矩梁及加载装置，温度补偿块（实验一中已做准备）；2 静态电阻应变仪；3 挠度计；4 其他工具。四、 实验报告及要求（一）简述实验步骤；1 测h、L。2 将等弯矩梁上纵向4枚应变片按桥法接入应变仪，预调平衡。3 先预加载13kg数次，以消除机械滞后影响。4 装挠度计，调零，应变仪再次预调平衡、调零。5 按0、4、8、12kg分级加载，进行三次，记录相应f及，取三次平均值，计算每枚应变片灵敏系数Ki，i=1，2，。6 取各应变片总平均值为灵敏系数，并计算相对标准偏差 （二） 按表记录与计算各应变片灵敏系数，计算灵敏系数平均值和相对标准（表格自行设计）；应变()挠度()应变增量（）挠度增量（）K值100误差太大，故舍去21.10.7391.34142.050.71.4785192.550.52.0706273.280.72.365平均值60.6331.971 其中， =（三）讨论这种标定K的误

4、差。a) 贴片技术不过关。粘贴时没有完全贴牢或者贴片的位置有误差等原因造成。b) 实验装置的误差，仪器的误差。环境因素和人为操作造成的误差等。c) 不可控的随机误差试验三 电阻应变片横向效应系数的测定一、 目的1 测定电阻应变片横向效应系数。二、 测定原理若在图3所示等弯矩梁表面贴有1、2所示应变片，图3 等弯矩梁装置则有(1)(2)式中，是第i片应变片电阻的相对变化，i=1，2；一般取2.0，本实验中，；为梁材料的泊松比。应变片横向效应系数定义为：(3)其中，为正，为负。关于梁材料的泊松比，作如下讨论：由于实测不易准，且在梁上不同位置上的分布是变化的，因此采取措施设法消除。做法是在8kg和12kg重复进行数次加载读数，分别代入（3）式联立求解便可消去而求得H值。三、 设备与仪器1. 等弯矩梁及加载装置，温度补偿块（实验一中已做准备）；2. 静态电阻应变仪；3. 挠度计；4. 其他工具。四、 实验步骤1 将应变仪上的K仪设置为K片值。2 将等弯矩梁上、下表面共8枚应变片按半桥法接入应变仪，预调平衡，注意拉、压片的辨认。3 分别一次加载8kg和12kg，用应变仪测出（i=1，2，8），记

5、录于表中，重复进行三次，取三次平均值。4 按公式（3）计算H值，并求平均值及相对标准偏差。五、 实验报告要求1. 简述实验步骤。 1）将应变仪上的K仪设置为K片值。 2）将等弯矩梁上、下表面共8枚应变片按半桥法接入应变仪，预调平衡，注 意拉、压片的辨认。3） 分别一次加载8kg和12kg，用应变仪测出（i=1，2，8），记录于表中，重复进行三次，取三次平均值。 4）按公式（3）计算H值，并求平均值及相对标准偏差。2. 按表记录与计算各H值，计算平均值和相对标准（表格自行设计）；8-24820-5-0.053(舍去)0.0500.0515.2%12-37940-70.0090.0958-24926-40.052(舍去)0.190(舍去)0.05812-381036-8-0.003(舍去)0.0608-25725-40.0600.0180.04012-36937-90.035-0.010(舍去)2. 讨论本实验方法的测定结果及测量误差。 一般电阻应变片的横向效应系数为2%左右，本实验测定在5.2%。 测量误差：a、应变仪存在系统误差，导致测量的不准确； b、由于应变片的粘贴不当而造成误差；

6、 C、梁的泊松比不均匀； d、操作不当造成。3. 试比较单向应变场法与本方法的优缺点。 单向应变法：实验装置比较复杂，计算H相对方便； 单向应力法：实验装置比较简单，而计算式相对复杂。试验四 应变片在电桥中的接法一、 实验目的1 掌握静载下单点应变测量方法；2 掌握应变片半桥、全桥接法。二、 测定原理惠斯通电桥的四臂电桥如图所示，则有图1 惠斯通电桥式中，e1、e2、e3、e4分别代表各桥臂应变片的指示应变，K为应变片灵敏系数，E为桥压。应变片布片图见图2，应变片的各种接桥方法如图3。图2 布片图补偿块等弯矩梁（c）e仪=4e1（c）e仪=2e1（b）e仪=2e1（a）e仪=e1图3 各种接桥方法三、 设备与仪器1 等弯矩梁及加载砝码；2 应变片、补偿片（已由实验一完成）。3 静态电阻应变仪。四、 实验步骤1 按图3所示各种接法结成桥路；2 初载为0，将应变仪调平衡，加载10kg测量，记录于自行设计的表中；3 分别加卸载三次进行数据处理，检查与应变值的倍数。五、 实验报告要求1 整理数据，写出报告；2 讨论各种接桥方法，比较其优缺点。试验五 应变静态多点测量一、 实验目的1 掌握多点静

7、态应变测量技术；2 掌握用电阻应变片方法求解主应变和主方向。二、 原理与方法材料力学已经证明，平面应力状态下，只要围绕一点测得三个不同方向的线应变，就能求得该点的主应力和主方向。ABCDm-m截面图1 实验装置：弯扭组合梁因此对图1所示装置，欲基于实验求解A、B、C、D各点的主应力和主方向，只要利用应变花便可求得，实验中采用04590形式应变花，则有(1)(2)或者写成便于计算的形式：(3)(4)(5)三、 设备与仪器1 弯扭组合梁及加载砝码；2 应变片及相应工具；3 静态电阻应变仪。4 其他设备。四、 实验步骤1 自行设计接线桥路；2 自行确定加卸载等级（务必注意不要超载）；3 设计表格，进行记录与计算。4 分别加卸载三次进行数据处理，检查与应变值的倍数。五、 实验报告要求1 整理数据，写出报告；第一次 F单位为N，应变10-6F-45045-45045加载20123104-48-106-994440245209-99-213-1898760367306-147-322-282130卸载60371307-139-320-28313040245205-86-215-1888820123104-39-106-9444第二次 F单位为N，应变10-6F-45045-45045加载20124101-50-105-954340244204-100-211-1908760372306-153-321-283131卸载60370303-152-320-28412940245204-97-212-1918820125101-49-107-9743 将一二次应变取平均值：F单位为N，应变10-6F-45045-45045加载20123.5102.5-49-105.5-9743.540244.5206.5-99.5-212-189.58760369.

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