试验一静态应变测试工艺及静态应变仪的操作方法.DOC

1、1试验一 静态应变测试工艺及静态应变仪的操作方法一 、试验目的及要求1. 掌握电阻应变片的选用原则、方法及其粘贴技术；2. 熟悉静态应变仪的操作规程；3. 掌握静态电阻应变仪单点测量的基本原理；4. 学会电阻应变仪的半桥测量接线方法。二、试验设备及仪表电桥兆欧表万用电表粘结剂电阻应变片电烙铁及其它工具导线若干Bz-2206 型静态电阻应变仪标准钢梁（等强度梁）三、试验内容及原理1. 电阻应变片的粘贴技术（1） 、外观检查；用放大镜仔细检查应变片结构，检查丝栅有无短路、有无锈蚀斑痕、有无弯折；测试应变片的阻值，检查其阻值是否和提供的电阻应变片阻值相符；（2） 、贴片前表面的处理：将欲贴应变片部位

2、表面用砂纸打光，并将其表面打出与等强度梁轴线成 450 的细纹，然后用药棉沾丙酮将表面擦洗干净，细至药棉上无污迹为止；（3） 、画线定位：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） ，将应变片贴2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 100M，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

3、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 仪 与各桥臂应变片的应变值 i有下列关系： 仪 = 1- 2- 3+ 4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 3；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 仪 = 1。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

4、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。3六、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？轴线应变片补偿块应变片图 1 图 2定位线定位

5、线贴片处4R1 R2R3 R4BA CD图 35试验二 动态应变测试工艺及动态应变仪的操作方法一 、试验目的及要求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意事项；62. 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

6、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；7数据记录表1 2 3 4电压 应变 电压 应变 电压 应变 电压 应变正标定负标定10KN20KN30KN40KN50K

7、N10KN20KN30KN40KN50KN10KN 应变动态增量50KN 应变动态增量四、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？测点内容8试验三 钢弦传感器的工作原理及应变测试一 、试验目的及要求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。二、试验仪器及设备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 胶砂纸丙酮标准杆扳手三、试验内容及步骤1. 按粘贴应变

8、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；9（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；3、试验（1） 、

9、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1 2钢弦频率（Hz） 应变（）钢弦频率（Hz）应变（ ）初读数10kN20 kN30 kN40 kN50 kN四、试验报告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；五、思考题1、叙述出内置、表面传感器安装注意事项？2、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；测点荷载分级10Lf21)(20Afk3、叙述智能传感器的优点。附录：钢弦传感器的工作原理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：式中：f钢弦的自振频率；L钢弦的自由长度；钢弦应力；钢弦的质量密度。上式可变换为：=kf 2式中：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：式中：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。