试验四：弯扭组合构件电测法应力状态分析
试验目的：1. 利用应变片电测法测定平面应力状态主应力及主方向
2. 正确掌握应变仪的使用方法
试验学时：3
试验指导书：“静态电测应力分析实验指导书”
试验报告：“电测静应力试验报告”

静态电测应力分析实验指导书

一、试验简介
应用静态电测应力分析方法，测量弯-扭组合受力构件表面给定点的主应力和主方向。
测试系统组成框图如图。

试验原理：
在弯-扭组合受力构件表面给定点处按特定方向粘贴0o-45o-90o应变花（如下图），测出三个方向的线应变 。通过导线接入应变仪的三个通道并读出对应的应变值。

按应变分析公式

计算主应变和主方向。
按广义胡克定律

计算主应力

二、 静态电阻应变仪

1．应变仪的工作原理（半桥接法）

如上图所示，由来自于CPU的通道控制信号顺序接通测量电桥，惠斯登电桥将物理信号（如应变、压力、力、位移、温度等）转变为电信号，经过放大，模数转换（A/D），成为对应的数字信号，经CPU处理后，送LCD显示并存储该数据，同时也可以将此数据传输给计算机。
2． YJZ-16数字应变仪的结构
（1）YJZ-16数字应变仪前面板照片如下

（2）YJZ-16数字应变仪后面板照片如下

三、 YJZ-16数字应变仪的操作
1． 电桥连接
选半桥接法，在应变仪的后面板上A-D1和D-C2间各接入一个标准电阻，将各测点的应变片及补偿片分别接入应变仪前面板上各通道的a-b、b-c接线柱。
2． 参数设置
打开电源开关ON，开机后窗口显示为

CH表示通道号，当前为第一通道01，1为使用状态（若为0则该通道不在使用状态）；BT表示电桥接法，当前为半桥接法；CO表示灵敏系数，当前值为2.17；UN表示测量量单位，当前为με。
（1）对第一通道的参数设置：
按“执行”键，闪烁的数字可以用“执行”键修改，按“功能”键移到下一参数，按“执行”键修改，改完后按“退出”键停止闪烁。
（2）对其它通道的参数设置
设置完第一通道后，按“功能”键，窗口显示为

按“执行”键后显示为

表示要将第一通道设置的参数拷贝到其它通道的起点和终点通道号，按“执行”键，闪烁的数字可以用“执行”键修改，按“功能”键移到下一参数，改完后按“退出”键进行参数拷贝。
3．平衡调节
按“退出”键窗口显示为

表示进入平衡选择状态，按“执行”键窗口显示为

表示选择平衡方式，按“执行”键选择“手动”方式，此时窗口显示当前通道的数值，用螺丝刀调节当前通道的平衡调节钮使窗口显示值接近零，调完后按“功能”键移到下一通道调平衡。最后按“退出”键。

4．应变测量
按“执行”键，开始循环显示各已选通道的测量结果。

四、 试件尺寸及贴片位置
试件尺寸及贴片位置见下图。

五、加载及应变测量
1、 启动试验机，在试样不受力状态下进行试验力调零。
2、 以0.5mm/min的加载速度加载至试验力3kN，然后卸载至零。
3、 以0.5mm/min的加载速度加载至试验力1kN，读出并记录各通道应变值。
4、 以1kN的试验力增量，重复步骤3过程，直至最终试验力为5kN。
注：由于一台试验机同时给两个试样加载，所以分配到单个试样上的试验力为试验机显示值的二分之一。

电测静应力试验报告

试验目的：
1. 利用应变片测定主应力及主方向；
2. 正确掌握应变仪的使用方法；
试验设备：
1. WDW3050型 50kN电子万能试验机
2. YJZ-8/16型电阻应变仪
3. 游标卡尺
试件初始数据：
1. 应变片规格：
长×宽 = × mm
电阻值=
灵敏系数=
2. 试件尺寸：
扭转力臂R=
弯曲距离L=
截面直径D=
试验记录：
注意最大载荷为2500N，分五次加载，记录数据前先预加到2500N观察试件情况和应变仪显示值。

数据处理：
1. 试验结果
E=200GP_a， μ=0.28
主应变：
主方向：
主应力：
2．理论结果
弯曲应力： 扭转应力：
3．误差计算
　　
讨论
1．产生误差的原因是什么？

2．试分析贴片点处的应力状态画单元体图。