機(jī)械式應(yīng)變測(cè)量方法:機(jī)械式應(yīng)變測(cè)量已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史,其主要利用百分表或千分表測(cè)量變形前后測(cè)試標(biāo)距內(nèi)的距離變化而得到構(gòu)件測(cè)試標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變。工程測(cè)量中使用的機(jī)械式應(yīng)變測(cè)量?jī)x器主要包括手持應(yīng)變儀和千分表引伸計(jì)。機(jī)械式應(yīng)變測(cè)量方法主要優(yōu)點(diǎn)是讀數(shù)直觀、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、可重復(fù)性使用等。但需要人工讀數(shù)、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、精度差,對(duì)于應(yīng)變測(cè)點(diǎn)數(shù)量眾多的橋梁靜載試驗(yàn)顯然不合適。因此,除了少數(shù)室內(nèi)模型試驗(yàn)的特殊需要,工程結(jié)構(gòu)中很少使用。在工業(yè)制造中,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)可用于汽車、航空、造船等領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)安全測(cè)試和質(zhì)量檢測(cè)。重慶三維全場(chǎng)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)應(yīng)變系統(tǒng)
在應(yīng)變測(cè)量時(shí),根據(jù)所使用的應(yīng)變片的數(shù)量和測(cè)量目的,可以使用各種連接方法,在四分之一橋方法中,較多使用3線式連接來(lái)消除溫度變化對(duì)導(dǎo)線電阻的影響。但是,導(dǎo)線電阻相關(guān)的靈敏系數(shù)修正以及連接部分的接觸電阻變化等會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。因此,開(kāi)發(fā)出了的獨(dú)特的1計(jì)4線應(yīng)變測(cè)量法,省去了根據(jù)導(dǎo)線電阻校正靈敏系數(shù)的需要,消除了由接觸電阻引起的測(cè)量誤差。在溫度恒定的條件,即使被測(cè)構(gòu)件未承受應(yīng)力,應(yīng)變計(jì)的指示應(yīng)變也會(huì)隨著時(shí)間的增加而逐漸變化,即零點(diǎn)漂移(零漂)。 廣西VIC-2D非接觸測(cè)量系統(tǒng)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,三維應(yīng)變測(cè)量技術(shù)也在不斷改進(jìn)和完善。
拉力試驗(yàn)力值的應(yīng)變測(cè)量是通過(guò)測(cè)力傳感器、擴(kuò)展器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來(lái)完成的。從數(shù)據(jù)力學(xué)上看,在小變形的前提下,彈性元件的某一點(diǎn)應(yīng)變霹靂與彈性元件的力成正比,也與彈性變形成正比。以S型試驗(yàn)機(jī)傳感器為例,當(dāng)傳感器受到拉力P的影響時(shí),由于彈性元件的應(yīng)變與外力P的大小成正比,彈性元件的應(yīng)變與外力P的大小成正比,應(yīng)變片可以連接到測(cè)量電路,測(cè)量其輸出電壓,然后測(cè)量輸出力的大小。變形測(cè)量是通過(guò)變形測(cè)量和安裝來(lái)測(cè)量的,用于測(cè)量樣品在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的變形。安裝有兩個(gè)夾頭,通過(guò)一系列的傳記念頭結(jié)構(gòu)與安裝在測(cè)量和安裝頂部的光電編碼器連接。
可通過(guò)大變形拉伸實(shí)驗(yàn),研究橡膠材料在拉伸應(yīng)力作用下的變形情況,結(jié)合試驗(yàn)的方法對(duì)橡膠材料與金屬材料的抗拉力學(xué)性能,結(jié)合有限元分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)特殊材質(zhì)橡膠拉伸發(fā)生的應(yīng)力、形變和位移進(jìn)行測(cè)量,為提高橡膠材料綜合力學(xué)性能提供數(shù)據(jù)依據(jù)。傳統(tǒng)的位移和應(yīng)變測(cè)量方法往往采用引伸計(jì)與應(yīng)變片等接觸式方法進(jìn)行,精度較高,但應(yīng)變片需直接粘貼于式樣表面,并通過(guò)接線的方式與采集箱連接,使用繁瑣且量程有限。如若針對(duì)于橡膠類材料的拉伸實(shí)驗(yàn),由于材料本身的特殊性,不易黏貼應(yīng)變片,再加之橡膠拉伸變形大,普通的引伸計(jì)和應(yīng)變片量程不足,無(wú)法滿足測(cè)量要求。三維應(yīng)變測(cè)量技術(shù)通過(guò)測(cè)量物體表面上的位移或形變信息,可以推斷出物體在空間中各個(gè)方向上的應(yīng)變狀態(tài)。
常用的結(jié)構(gòu)或部件變形測(cè)量?jī)x器有水平儀、經(jīng)緯儀、錘球、鋼卷尺、棉線、激光測(cè)位儀、紅外測(cè)距儀、全站儀等。構(gòu)件的變形形式有梁、屋架的撓曲、屋架的傾斜、柱的側(cè)向等,應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)對(duì)象的不同選用不同的方法及儀器。在測(cè)量小跨、屋架撓度時(shí),可以采用簡(jiǎn)易拉線法,或選用基準(zhǔn)點(diǎn)采用水平儀測(cè)平。房屋框架的傾斜變位測(cè)量,一般是將吊錘從上弦固定到下弦處,測(cè)量其傾斜值,記錄傾斜方向??刹捎谜迟N10mm左右厚、50-80mm寬的石膏餅粘貼牢固,以判斷裂縫是否發(fā)展為宜,可采用粘貼石膏法。還可在裂縫的兩邊粘貼幾對(duì)手持應(yīng)變計(jì),用手持應(yīng)變計(jì)測(cè)量變形發(fā)展情況。 光學(xué)應(yīng)變測(cè)量和光學(xué)干涉測(cè)量在原理和應(yīng)用上有所不同,前者間接推斷應(yīng)力,后者直接測(cè)量形變。全場(chǎng)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)應(yīng)變與運(yùn)動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)
一些新的技術(shù)被引入,如數(shù)字圖像相關(guān)等,這些方法提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性和精度,還擴(kuò)展了應(yīng)變測(cè)量的應(yīng)用范圍。重慶三維全場(chǎng)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)應(yīng)變系統(tǒng)
振弦式應(yīng)變測(cè)量傳感器的研究起源于20世紀(jì)30年代,其工作原理如下:鋼弦在一定的張力作用下具有固定的自振頻率,當(dāng)張力發(fā)生變化時(shí)其自振頻率也會(huì)隨之發(fā)生改變。當(dāng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)變時(shí),安裝在其上的振弦式傳感器內(nèi)的鋼弦張力發(fā)生變化,導(dǎo)致其自振頻率發(fā)生變化。通過(guò)測(cè)試鋼弦振動(dòng)頻率的變化值,能夠計(jì)算得出測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力變化值。振弦式應(yīng)變測(cè)量傳感器的特點(diǎn)是具有較強(qiáng)的抗干擾能力,在進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送時(shí)信號(hào)失真非常小,測(cè)量值不受導(dǎo)線電阻變化以及溫度變化的影響,傳感器結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、制作與安裝的過(guò)程比較方便。重慶三維全場(chǎng)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)應(yīng)變系統(tǒng)