电测正应力实验内容

二、电测正应力实验内容

（一）正应力理论公式

图1为加载装置，载荷F通过加力梁均分成两个大小为F/2的力作用在矩形钢梁上，梁的中部形成纯弯曲变形。纯弯曲情况下，平面弯曲梁横截面上只有正应力，作为一个无穷次的超静定问题，把静力平衡方程、变形几何方程和物理方程联立，可得到弯曲正应力计算公式：

其中：M为所求点所在横截面的弯矩，为此横截面对中性轴（z轴）的惯性矩，y为所求点到中性轴z轴的距离。

（二）电测法

电阻应变测量方法是将应变转换成电信号进行测量的方法，其基本原理是：将电阻应变片粘贴在被测构件的表面，当构件发生变形时，应变片随着构件一起变形，应变片的电阻值将发生相应的变化，通过电阻应变仪，可测量出应变片中电阻值的变化，并换算成应变值输出。

纯弯曲正应力电测实验的应变片布置如图1所示，在梁中部的上、下表面及前、后两侧面沿梁的横截面高度，每隔h/4处贴上一枚平行于梁轴线的电阻应变片，共计8枚，温度补偿片放置在钢梁的附近。将8个工作片和温度补偿片以半桥形式分别接入电阻应变仪面板上的8个通道中，另两个桥臂接固定电阻，组成8个电桥，即均为半桥单臂接法（如图2所示）。如果工作片的应变为ε，则应变仪的读数为εr=ε1-ε2=（ε+εt）-εt=ε。根据胡克定律，可计算出相应的应力值。

图1　加载装置及应变片布置

图2　电桥接法