测试技术三级项目第三组.docx
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测试技术三级项目第三组
测试技术课程三级项目报告
--拉压弯扭复合应力载荷的组桥贴片
班级：
轧钢一班
组员：
裴泽宇
谢世豪
罗湘粤
指导教师:
王鹏飞
日期：
2016年6月25日
一、摘要
在项目中，我们通过布片方式的设计，利用电桥的特性，测量得到在几种不同的外力作用下，单一外力成分对应力的影响。
在几种外力的共同作用下，会产生复合形变，产生不同类型的应力。
由电阻应变电桥和差特性可知:
电桥相对两臂有增量时，电桥输出反应两臂相加的结果；而相邻两臂有增量时，电桥输出则反应两臂相减的结果。
将这一原理应用于实际测量中，可以对受几种形式（拉伸\压缩、弯曲、扭转等）的力共同作用而产生复合力\应变的试件，做到只测量其中某一应力\应变值而排除其他不需要测量的应力\应变成分的干扰。
关键词：
布片组桥技术、测量构件、受力情况
二、前言
本实验是对基本测试方法的一次综合训练过程，通过对具体所要测试的机械装备的工作状态进行分析，了解要测试对象，最终确定测试实验方案以及选择要采用的在多种外力共同作用下产生复合变形时，研究如何只测量其中某单一应变成分，排除其它应变量的影响。
实验过程中要注重学习实际测量中布片组桥技术的具体应用。
将电阻应变电桥的和差特性应用于实际测量中，可以对受几种形式（拉伸/压缩、弯曲、扭转等）的力共同作用而产生复合应力/应变的试件，做到只测量其中某一应力/应变值而排除其它不需要测量的应力/应变成分干扰。
这需要对被测量构件的受力状态做具体分析，正确地布片与组桥。
本实验利用拉压弯扭实验装置研究如何针对具体受力情况进行测量和分析。
三、正文
实验仪器：
静态应变仪1台、拉\压弯矩实验装置1台、联接导线若干、砝码6个。
实验原理及方法：
对被测量构件的受力状态做具体分析，运用电桥加减特性，正确布片与组桥，以达到只测取单一应变成分之目的。
布片方法如图所示：
图1拉压弯扭实验装置布片与受力
1只测量拉伸\压缩应变排除弯曲和扭转应变的影响
其组桥方案如图2所示：
（图中4枚阻值R和灵敏度Sg均相同的应变片）
图2测拉伸\压缩应变桥路图
从应变仪得到的读数应为：
本实验利用拉伸弯曲扭转实验装置研究如何针对具体受力情况进行测量和分析在扭矩Mn作用下平行于和垂直于构件轴线方向上的正应力均为零，所以应变片R1、R2、R3、R4感受到的扭转应变均为零；在三种载荷的共同作用下，R1和R3感受到的拉伸应变为εp，弯曲应变为
εw；R2和R4感受到的拉伸应变为-μεp，弯曲应变在扭矩Mn作用下，平行于和垂直于构件轴线上的正应力均为零，所以应变片R1、R2、R3和R4感受到的扭转应变均为零；在三种载荷共同作用下，R1和R3感受到的拉伸应变为εp，弯曲应变为
εw；R2和R4感受到的拉伸应变为-μεp，弯曲应变为εw’。
其中εw’在弯曲变形的构件中兴层处发生，中性层上部与下部的εw’在R2R4内部抵消，因此εw‘=0.
综合公式从应变仪得到的应变读书为：
ε=（εp+εw）-（-μεp+εw’）+（εp-εw）-（-μεp+εw’）
=2（1+μ）εp
由拉伸产生的应变值应为：
2.只测弯曲应变排除拉伸\压缩和扭转载荷的影响
扭矩的作用与前一步试验情况相同，其扭矩变形为零；在三种载荷共同作用下，R1和R3感受到的弯曲应变为
εw，拉伸应变为
。
其桥路图如下:
（R1、R3阻值和灵敏度相同。
）
图3只测弯曲应变组桥
所以
，故A=2。
3、只测扭转应变排除拉伸/压缩和弯曲载荷的影响
在三种载荷共同作用下，R5、R6、R7和R8感受到的扭转应变为
，拉伸应变为
，弯曲应变为
。
从应变仪得到的应变读数为：
故实测值应为
。
实验要求：
1）将实验数据整理后写入实验报告；答：
整理如上
2）试分析R1、R2、R3和R4同时用来组全桥测量弯曲应变的可行性；答：
理论分析是可行的，只需要R1和R3做成临桥，R2和R4做成临桥这样组成的全桥效果上和R1和R3直接组成半桥效果是相同的。
3）如果R2和R4分别改在与R1和R3相同的位置并仍然保持相互垂直的方式布片能否组成全桥只测试拉\压，排除弯曲的影响；或者将应变片在桥路中的位置适当改变一下，能否只测弯曲，排除拉\压的影响？
答：
能
4）将R5和R6组半桥测扭转应变，分析排除拉压和弯响的效果。
答：
可以，得出的结果是2倍的，精度降低。
5）如果扭转轮上只有一侧加载时，观察弯曲测量时的输出。
答：
将变大，因为引入了弯曲。
实验数据记录
应变片序号
读数
拉压
1、2、3、4
拉
弯
扭
4
30
30
30
62
59
61
弯曲
1、3
拉
弯
扭
2
21
25
22
42
49
46
扭转
5、6、7、8
拉
弯
扭
4
75
76
75
143
143
144
结论：
通过实验证实，可以通过布片组桥的方法在排除其他两个载荷影响的情况下测得另外一种载荷的应变。
四、组内人员任务及得分
姓名
任务
分数
罗湘粤
报告编写
10
裴泽宇
PPT编写
9
谢世豪
资料查找
8
五、总结
通过该项目，我们加深对测试基础知识的理解，所学知识进行中等复杂程度测试系统设计与实施的能力初步具备运用，锻炼了我们相关标准手册的查阅能力等，引导了我们积极思考、主动学习，锻炼和提高我们的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力，培养了我们的责任感和职业道德。
通过此次《测试技术》三级项目，我们深入的了解了布片组桥的实际应用，把课本上学习的知识应用到实践中。
我们亲手体验了布片组桥，换了好几种方法，同组同学之间互相讨论，最终确定了最佳的布片组桥方法，使测量得到简化，既方便又实用。
引导学生积极思考、主动学习，锻炼和提高学生的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力，培养学生的责任感和职业方向感，使得学生以后踏入工作后有一定的分析问题和解决问题的方式和手段。
通过该项目的实施使得学生不仅能加深对课堂学习的知识的理解，而且还能够锻炼学生的动手能力，思考能力，团队合作能力，为以后学生踏入工作岗位做成了重要的铺垫作用。
验证了在几种载荷同时作用下，可以通过布片组桥只测量其中一种载荷对测量物体的应变影响。
通过组全桥和半桥的方法，在排除弯曲和扭转的影响下只测拉伸、压缩应变；在排除拉伸、压缩和扭转的影响下只测弯曲应变；在排除拉伸、压缩和弯曲的影响下只测扭转应变。
同时此次三级项目验证了布片组桥的方法，希望以后可以应用到生产一线，研究出更好的方法和仪器应对生产中出现的问题。
通过这次做项目，使我们对测试技术有了进一步的认识。
做项目的时候，最重要的不是自己如何快速地将自己分配的任务做完，而是要注重团队合作。
当组长将这个项目组合完成之后，我知道了做一个项目不是一个人就能完成的，需要组员之间的配合，因为有的功能与别的人所做的功能是相连接的。
如果只顾自己，这个项目也不会完成。
这需要与组内的成员进行交流，以及组长的辛苦努力与组员们一起解决问题。
实验往往是一个苦中有乐的过程，我希望在以后的实验学习中自己能独立思考，同时也要认真去完成，这样既能学到知识，也能让自己的实践操作得到锻炼。
我要感谢我们这个团队的人员，他们帮我学到了很多，同时也付出了很多，也感谢老师的细心指导，让我们顺利的完成了三级项目。
在项目的过程中需要认真思考布置应变片选取位置的原因。
在项目中，我们发现书本中的知识理解还不够透彻，经过试验的过程，我们对电桥的原理和作用有了进一步的理解。
通过这一次三级项目,我不仅学到了相关的专业知识和一些课外的知识,更使我学会了如何做事.这次设计中用到的一些专业知识和工作思维方式对自己以后的学习和工作都会有很大的帮助.在做项目的过程中自己认识到从课本上学到的相关知识在实际运用中不像想象中那么得心应手,实际和理论之间总会有一些出入.在不断地对问题有着深入理解的同时要不断地纠正自己以前的错误理解,这样才能在解决问题的过程中不断地提升自己.实践是检验真理的标准,这句话是很对的,不经过自己动手就不会发现问题更不会去解决问题,跟不会发现问题的本质所在.所以遇到问题一定要勤于动手,这样才能更进一步的认清问题从而提高自己.在团队中,合作才是王道,某个人的独自行动可能因为他自己的失误而给整个工作带来失败,只有大家都做好自己的工作发挥自己的特长,共同合作才能保证任务的顺利进行在学习和工作中只有多思考，多实践才能更深入的了解知识。
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