靜態(tài)應力應變測量實驗研究

南京聚航科技有限公司在本文簡述了靜態(tài)應力應變測量的基本方案，并對方案實施中的幾個測量技術問題做了較詳細的論述，給出了對測量結果的一般分析方法。 

在設計構件或檢驗其強度時，須先了解構件受力時的應力情況。實際生產中的許多構件，形狀和受力往往都比較復雜，許多由分析計算所得的應力結果有時與實際應力相差很大，因此，用實驗應力分析的方法是解決這一問題的有效途徑。靜態(tài)應力應變測量是實驗應力分析中*為基本的內容之一，正確掌握其測量方法是較好地進行實驗應力分析的基礎。因此，南京聚航科技給大家總結出了靜態(tài)應力應變測量的基本方案，并指出了一些需注意的技術難點問題。

1、方案設計

（1）測點位置的選取

首先要根據(jù)測量目的選取測點的位置。選擇測點位置要根據(jù)受載構件應力分布的情況，在應力較大或特殊的若干點布置測點。

（2）測量儀器準備

在合理選取測點位置后，根據(jù)構件尺寸、材料、測量精度要求和應力梯度來選擇應變計柵長和型式，并對所用的應變計事先檢測電阻值。一般情況下使用JHYC靜態(tài)應變測量分析系統(tǒng)進行應力應變的采集測量，應力分析。

（3）現(xiàn)場測量的實施

在現(xiàn)場對構件進行測量時，粘貼應變計的技術將直接影響測量精度,，應根據(jù)應變計的型號選擇相應的粘貼劑，按規(guī)定工藝粘貼，對構件表面進行打磨、清洗、劃定位線,，粘貼時要確定方位準確。在測量導線的布置中，應整齊，避開電磁場的干擾，接線后要檢查編號、絕緣電阻和應變計阻值，同時還要進行防潮處理。

（4）撰寫測量報告

分析處理數(shù)據(jù)，將應變轉換成應力。測量報告包括必要的原始數(shù)據(jù)、處理結果和測試結論等部分。

2、若干測量技術問題

（1）應變計柵長的選取

合理選取應變計柵長是確保靜態(tài)應力應變測量準確的重要因素之一。其誤差由柵長L和應變梯度決定。對于應力集中區(qū)，應選取柵長很小的應變計，在誤差允許的情況下應盡可能選取柵長較大的應變計，以使應變計的橫向效應降低。

（2）粘貼方向的影響

應變計的粘貼方向如果與測點要求的方向不重合，則會給測量結果帶來誤差。在粘貼應變計時，盡可能減小方向偏差。采用同一基底上有多軸敏感柵的應力花有助于提高粘貼方向的準確性。

（3）應變計橫向效應的影響

應變計的工作特性之一就是有橫向效應。橫向效應對應變測量有影響，在計算時，需進行修正，以提高精度。

（4）長導線的影響

在測量中，由于構件尺寸很大，同時出于安*考慮，測量儀器往往都需距構件有距離。因此需要很長的導線連接應變計和測量儀器。但這樣就使得導線分布電容變大，對應變測量的結果有影響。在*后計算時，須按不同橋路接法進行修正。

3、測量結果分析

由于測量系統(tǒng)由應變計、導線和測量儀器三部分組成，因此在分析測量誤差時應分別加以考慮。

（1）電阻應變計

對于正確選擇和安裝并正常溫度補償?shù)膽冇?/span>，基本上消除了由于粘貼方向不準和熱輸出等影響，此時，引起測量誤差的主要原因是應變計靈敏系數(shù)分散、機械滯后、蠕變等工作特性。

（2）導線

長導線分布電容變大，對應變測量的結果有影響，此外還有濕度引起絕緣電阻變化。導線受溫度變化及導線接頭接觸電阻變化等對測量誤差的影響。為此，應盡可能確定應變計防護以避免絕緣電阻發(fā)生變化，確定導線接頭的接觸電阻穩(wěn)定，同時采用三線法布置導線以消除導線受溫度的影響。

（3）應變測量儀器

儀器一經選定，其基本誤差也是隨機確定的，但為了消除操作者或儀器的讀數(shù)誤差，通常應在靜態(tài)誤差測量時重復加載測量2~3次，取平均讀數(shù)。

4、結語

采用應變電測的方法具有精度高、應用方便等諸多優(yōu)點。但是影響應變測量精度的因素有很多，如不仔細分析并采取有效的措施，就可能帶來很大測量誤差，因此，在測量后對諸多因素進行綜合分析和修正是確定準確測量的關鍵。