廣告
應(yīng)變片測量原理與應(yīng)變 - 應(yīng)力轉(zhuǎn)化全解析
今天介紹下應(yīng)變片結(jié)構(gòu)和工作原理，以及應(yīng)變轉(zhuǎn)化成應(yīng)力的方法。
一、應(yīng)變片結(jié)構(gòu)
應(yīng)變片由基底（板）、敏感柵、覆蓋片、應(yīng)變片導(dǎo)線等組成，如圖所示：
二、應(yīng)變片原理
應(yīng)變片貼在被測定物上，隨著被測定物的應(yīng)變一起伸縮，應(yīng)變片內(nèi)部的金屬箔材就隨著應(yīng)變伸長或縮短。金屬在機(jī)械性的伸長或縮短過程中其電阻會隨之變化，通過測量電阻的變化而對應(yīng)變進(jìn)行測定，如下圖所示：
應(yīng)變片電阻的變化率（ΔR/R）與被測定物體的變化率（ΔL/L）應(yīng)變量成比例關(guān)系，兩者之間的關(guān)系如公式：
式中：K——比例常數(shù)（應(yīng)變片常數(shù)）。
三、常用應(yīng)變片
四、應(yīng)變片的排列
當(dāng)零件表面受力復(fù)雜，主應(yīng)力無法確定時，需三個獨立數(shù)據(jù)確定一點的應(yīng)力狀態(tài)。沿任意三個方向q1、q2、q3粘貼三個工作應(yīng)變片，測出對應(yīng)方向應(yīng)變εq1、εq2、εq3。
應(yīng)變計算公式：
切應(yīng)變公式：
通過上述公式，可解出未知量εx、εy、γxy （為x?y 平面內(nèi)的切應(yīng)變）。再利用這些量求主應(yīng)變ε1、ε2及主方向與X軸夾角q ：
主應(yīng)變公式：
主方向夾角公式：
最大切應(yīng)變公式：
若已知材料彈性模量E、泊松比μ，主應(yīng)力σ1、σ2可由胡克定律推導(dǎo)得：
五、三片式直角應(yīng)變花
三片式直角應(yīng)變花（0°、45°、90°布置），如下圖：
其主應(yīng)變ε1、ε2計算公式：
式中，ε0°、ε45°、ε90°分別為應(yīng)變花0°、45°、90°方向測得的應(yīng)變 。
主應(yīng)變方向與0° 應(yīng)變片夾角φ 計算公式：
已知材料彈性模量E、泊松比μ，主應(yīng)力σ1、σ2由胡克定律推導(dǎo)：
六、應(yīng)變轉(zhuǎn)化成應(yīng)力
在路試測得結(jié)構(gòu)應(yīng)變時域信號后，可以通過ncode軟件將應(yīng)變轉(zhuǎn)化成所需要的應(yīng)力，以開展后續(xù)的疲勞分析工作。流程和設(shè)置如下，其中（13、14、15）分別對應(yīng)3個方向的應(yīng)變通道。
作者：何以CAE
廣告 編輯推薦
最新資訊
-
“汽車爬坡試驗方法”將有國家標(biāo)準(zhǔn)
2026-03-03 12:44
-
十年耐久監(jiān)管時代：電池系統(tǒng)開發(fā)策略將如何
2026-03-03 12:44
-
聯(lián)合國法規(guī)R59對機(jī)動車備用消聲系統(tǒng)的工程
2026-03-03 12:08
-
聯(lián)合國法規(guī)R58對后下部防護(hù)裝置的工程化約
2026-03-03 12:07
-
聯(lián)合國法規(guī)R57對摩托車前照燈配光性能的工
2026-03-03 12:07
