南京聚航科技有限公司在本文简述了静态应力应变测量的基本方案,并对方案实施中的几个测量技术问题做了较详细的论述,给出了对测量结果的一般分析方法。
在设计构件或检验其强度时,须先了解构件受力时的应力情况。实际生产中的许多构件,形状和受力往往都比较复杂,许多由分析计算所得的应力结果有时与实际应力相差很大,因此,用实验应力分析的方法是解决这一问题的有效途径。静态应力应变测量是实验应力分析中*为基本的内容之一,正确掌握其测量方法是较好地进行实验应力分析的基础。因此,南京聚航科技给大家总结出了静态应力应变测量的基本方案,并指出了一些需注意的技术难点问题。
1、方案设计
(1)测点位置的选取
首先要根据测量目的选取测点的位置。选择测点位置要根据受载构件应力分布的情况,在应力较大或特殊的若干点布置测点。
(2)测量仪器准备
在合理选取测点位置后,根据构件尺寸、材料、测量精度要求和应力梯度来选择应变计栅长和型式,并对所用的应变计事先检测电阻值。一般情况下使用JHYC静态应变测量分析系统进行应力应变的采集测量,应力分析。
(3)现场测量的实施
在现场对构件进行测量时,粘贴应变计的技术将直接影响测量精度,,应根据应变计的型号选择相应的粘贴剂,按规定工艺粘贴,对构件表面进行打磨、清洗、划定位线,,粘贴时要确定方位准确。在测量导线的布置中,应整齐,避开电磁场的干扰,接线后要检查编号、绝缘电阻和应变计阻值,同时还要进行防潮处理。
(4)撰写测量报告
分析处理数据,将应变转换成应力。测量报告包括必要的原始数据、处理结果和测试结论等部分。
2、若干测量技术问题
(1)应变计栅长的选取
合理选取应变计栅长是确保静态应力应变测量准确的重要因素之一。其误差由栅长L和应变梯度决定。对于应力集中区,应选取栅长很小的应变计,在误差允许的情况下应尽可能选取栅长较大的应变计,以使应变计的横向效应降低。
(2)粘贴方向的影响
应变计的粘贴方向如果与测点要求的方向不重合,则会给测量结果带来误差。在粘贴应变计时,尽可能减小方向偏差。采用同一基底上有多轴敏感栅的应力花有助于提高粘贴方向的准确性。
(3)应变计横向效应的影响
应变计的工作特性之一就是有横向效应。横向效应对应变测量有影响,在计算时,需进行修正,以提高精度。
(4)长导线的影响
在测量中,由于构件尺寸很大,同时出于安*考虑,测量仪器往往都需距构件有距离。因此需要很长的导线连接应变计和测量仪器。但这样就使得导线分布电容变大,对应变测量的结果有影响。在*后计算时,须按不同桥路接法进行修正。
3、测量结果分析
由于测量系统由应变计、导线和测量仪器三部分组成,因此在分析测量误差时应分别加以考虑。
(1)电阻应变计
对于正确选择和安装并正常温度补偿的应变计,基本上消除了由于粘贴方向不准和热输出等影响,此时,引起测量误差的主要原因是应变计灵敏系数分散、机械滞后、蠕变等工作特性。
(2)导线
长导线分布电容变大,对应变测量的结果有影响,此外还有湿度引起绝缘电阻变化。导线受温度变化及导线接头接触电阻变化等对测量误差的影响。为此,应尽可能确定应变计防护以避免绝缘电阻发生变化,确定导线接头的接触电阻稳定,同时采用三线法布置导线以消除导线受温度的影响。
(3)应变测量仪器
仪器一经选定,其基本误差也是随机确定的,但为了消除操作者或仪器的读数误差,通常应在静态误差测量时重复加载测量2~3次,取平均读数。
4、结语
采用应变电测的方法具有精度高、应用方便等诸多优点。但是影响应变测量精度的因素有很多,如不仔细分析并采取有效的措施,就可能带来很大测量误差,因此,在测量后对诸多因素进行综合分析和修正是确定准确测量的关键。