机械工程测试第九章精选PPT.ppt

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1、机械工程测试第九章第1页，此课件共30页哦 测量的意义：1.分析零件或结构的受力状态及工作状态的可靠性程度，2.验证设计计算结果的正确性，3.确定整机在实际工作时负载情况等。4.实现应力、功率、力矩、压力等量的间接测量 第2页，此课件共30页哦第一节 应变、应力测量1.应变、应力测量方式2.测量用仪器*静态电阻应变仪：用于静态载荷作用下的应变或变化十分缓慢的应变的测量；*静动态电阻应变仪：用于静态应变测量为主，兼作200Hz以下的低频动态测量；*动态电阻应变仪：用于0-2kHz范围的动态测量，这类应变仪通常具有48个通道；*超动态电阻应变仪：用于测量020kHz的动态过程和爆炸、冲击等瞬态变化

2、过程。第3页，此课件共30页哦3.应变仪的电桥特性第4页，此课件共30页哦4.应变片的布置及组桥 1）选择主应力最大点为贴片位置，。2）试件贴片位置的应变与外载荷应线性关系。3）合理应用电桥和差特性与试件的变形特性进行布片组桥。*布片组桥例：第5页，此课件共30页哦第6页，此课件共30页哦5.应变式应力的测量*应力测量原理；测量出受力物体的变形，再用胡克定律算出待测力的大小。*适用条件：线弹性范围、单向或双向应力状态。*特点：方法简单、性能稳定，技术成熟、应用广。1)单向应力状态 沿应变方向布片，测取应变值，再用胡克定律求出应力 第7页，此课件共30页哦 2)平面应力状态 （1）主应力方向已知

3、 *布片方式 沿两个相互垂直的主应力方向各贴一片应变片R1和R2，另设温度补偿片Rt，分别与R1、R2接成相邻半桥，就可测得主应变 和 ，用下式计算主应力。第8页，此课件共30页哦*应力计算 由所测得主应变 和 ，用以下式求主应力（2）主应力方向未知 在待测点，任选三个方向，按图示方式布片，测得三个应变，进而可求出该点主应力。第9页，此课件共30页哦6.影响测量的因素及其消除方法 1）温度的影响及温度补偿 （1）温度自补偿应变片，（2）采用电路补偿法 电路补偿法需满足以下三个条件 工作片和补偿片必须是相同的。补偿材质和待测试件的材质必须相同。工作片和补偿片的温度条件必须相同。第10页，此课件共

4、30页哦 2）减少贴片误差 3）应变片实际工作条件和额定条件应一致。4）排除测量现场的电磁干扰 5）测点的选择第11页，此课件共30页哦 第二节第二节 力的测量力的测量 1.常用的测力方法 1）用已知力去平衡待测力；2）通过测量一个在被测力作用下的已知质量的物体的加速度测力；3）通过测量由被测力产生的流体的压力测力；4）通过测量在待测量作用下的张紧弦的频率测力；5）通过测量在待测量作用下的弹性元件的变形测力。第12页，此课件共30页哦 2.几种常用力传感器的介绍 1）弹性变形式力传感器 （1）电阻应变式力传感器第13页，此课件共30页哦第14页，此课件共30页哦 （2）差动变压器式力传感器第1

5、5页，此课件共30页哦 （3）压磁式力传感器第16页，此课件共30页哦（3）压电式力传感器第17页，此课件共30页哦 3.空间力的测量 1）应变梁式三分力测力元件第18页，此课件共30页哦 2）压电式三分力测力元件第19页，此课件共30页哦 3）空间测力装置第20页，此课件共30页哦4.测力传感器的标定（1）静态标定 *标定目的 确定传感器静态特性的各项性能指标，如静态灵敏度、线性度、回程误差、重复性、稳定性以及横向干扰等。*静态标定要求 通常在特制的标定台上进行。其力值必须符合计量部门有关量值传递的规定，通常标准力的量值用砝码或标准测力环来度量。第21页，此课件共30页哦 2.动态标定 *标

6、定目的 获取传感器的动态特性的参数如固有频率、阻尼比、工作频带、动态误差等。*标定的方法频率响应法、阶跃响应法、冲击法。第22页，此课件共30页哦 第三节第三节 扭矩的测量扭矩的测量 *常用扭矩测量方法通过测量转轴的应变、应力、相对扭转角的方法测量 1.应变式扭矩传感器 1）理论基础 2）布片与组桥 第23页，此课件共30页哦第24页，此课件共30页哦第25页，此课件共30页哦3）信号的输出（1）集流环装置第26页，此课件共30页哦（2）信号的无线传输第27页，此课件共30页哦 2.利用测量扭转变形测扭矩 1）理论基础2）测试方法（1）光电式扭矩传感器第28页，此课件共30页哦（2）感应式扭矩传感器第29页，此课件共30页哦3.利用压磁效应测量扭矩 *压磁式扭矩传感器第30页，此课件共30页哦