应变片角度偏差对主应变测量的影响及其消除方法

1引言 将电阻应片贴装在构件上,可以测量构件承受的力、力距、压力等物理量,将电阻应变片贴装在特殊的弹性体上可以制造成力传感器、压力传感器.电阻应变片的灵敏系数K系指电阻应变片贴装于试件表面,在其轴线方向上的单向应力作用下,电阻片的阻值相对变化与试件表面上贴装电阻应变片区域的轴向应变之比.K值的准确性将直接影响测量精度,在实际检测中若不能满足K值的定义条件,就会产生测量误差.电阻应变片贴装方位不准确是造成应变测量误差的主要原因.现场测量时电阻应变片贴装不准确将直接影响测量结果的准确性,由于电阻应变片贴装不准确所产生的测量误差约占力传感器测量误差的5％～10％,分析研究电阻应变片贴装方位偏差所造成的测量误差及其变化规律对实际测量以及力传感器的设计制造是十分有意义的.     

工程机械测试中长导线电阻和电容对测试结果的影响

在现场工作条件下,对工程机械进行实测时,粘贴在试条上的电阻应变片与电阻应变仪之间由于距离较远,需要用长达十几米甚至几十米的导线连接起来。因为导线本身具有一定的电阻值,这样导线电阻就相应变片串联接在应变仪测量电桥的桥臂上。导线电阻成为桥臂电阻的一部分,但是导线电阻并不产生应变效应,从而引起测试结果的误差。     

一种测量车用涡轮增压器转子轴向力的新方法

介绍了电阻应变片的工作原理,提出了应用电阻应变片来测量涡轮增压器轴向力的方法,并进行了某涡轮增压器的轴向力测量试验。所提出的涡轮增压器转子轴向力测量方法可为止推轴承的结构设计提供依据。     

压力传感器在汽车行业的应用现状

随着汽车电子的智能化发展,传感器变得越来越重要。通过研究目前主流的压力传感器,着重介绍陶瓷电容、陶瓷电阻、溅射薄膜、硅应变片、硅压阻等5类主流压敏元件技术,并阐述它们在汽车上的典型应用。     

用应变片测量水泥混凝土热膨胀系数的试验方法

热膨胀系数是评价水泥混凝土热学性能的一项基本参数,在大体积混凝土和超长结构混凝土温度应力计算中起着至关重要的作用。提出了一种用电阻应变片测量混凝土热胀系数的方法并进行了试验研究。用线性回归的方法对试验数据进行分析,得到了混凝土的热胀系数,同时,试验结果也表明,用电阻应变片能够实现对混凝土热膨胀系数的测量。     

测量结构物振动参数的位移计

近年来,很多设计、科研单位为测量结构物的振动参数试制成各种形式的位移计。这里介绍河南省交通局公路处与湖南大学公路工程专业协作为一试验桥测量墩台在水平动荷载作用下的动位移而试制的一种电阻应变片转换的顶杆式位移计(见图一)。这种位移计体积小,构造简单。主要传感元件是一片二端固定     

基于荷载试验修正的桥梁健康监测系统研究

传统荷载试验能保证对桥梁技术参数检测的准确性,但无法实现持续性。依托项目采用荷载试验对桥梁健康监测(以下简称监测)系统准确性进行验证。试验证明:桥梁监测系统采用的基康振弦式应变计所测出的应变值与荷载试验电阻式应变片所测出的应变值有一定偏差,但相差不大,可以根据荷载试验采集的数据进行修正;桥梁监测系统静力水准仪所测出的挠度值与荷载试验全站仪所测出的挠度值相差较小。桥梁监测系统的竖向振动传感器测试结果与荷载试验测试数据相差较小。因荷载试验采用灵敏度更高的电阻式应变片进行短期加载,数据更可靠,监测系统采集的应变数据可根据荷载试验数据进行修正后使用,文中也给出了一种简单的修正方法,为桥梁监测系统实施提供参考。     

超长桩基础模型拟动力试验研究

随着超长桩基础在基础工程中的广泛应用,研究超长桩基础在地震作用下的响应规律十分必要。依据模型试验相似理论,设计并制作四桩-承台超长桩基础模型,埋入砂箱,进行不同地震波作用下砂箱-超长桩基础模型拟动力试验。通过在桩身粘贴电阻应变片,测得桩身应变时程曲线,换算出桩身内力,并绘制出桩身内力包络图,得出在地震作用下桩体模型的动力响应规律,为超长桩基础抗震性能研究提供一些参考。     

混凝土构件局部开口后钢筋和混凝土变形性能试验研究

该文介绍了混凝土构件局部开口后钢筋和混凝土变形性能的试验。桥梁静载试验中为准确测试混凝土构件受拉区域的应变,通常需要将混凝土局部凿除,以便在钢筋的表面粘贴应变片。为验证这种方法测试的构件受拉区域应变是否准确,试验在预制全预应力混凝土梁下缘粘贴钢筋应变片和混凝土应变片,比较同一试验工况下两者之间的应变,同时结合有限元模型计算结果,判断混凝土局部凿除对钢筋应变的影响。     

钢-混凝土组合桥面板模型混凝土顶裂缝损伤全过程检测

利用光纤Bragg光栅(FBG)传感器与电阻应变片同时监测,完成了钢-混凝土组合桥面板模型混凝土顶裂缝损伤检测。模型试验经历了静载、疲劳(300万次)和破坏3个阶段。测试结果表明无纵向承载裂缝出现时,FBG传感器测得相应位置的应变值。在破坏阶段,传感器布控区域相继出现裂缝损伤。利用FBG传感器测得了经历300万次疲劳循环后钢-混凝土组合桥面板模型混凝土顶发生裂缝损伤的临界应变值并追踪裂缝损伤的发展。与传统电测方式相比,FBG传感器显示了灵敏度高、精度高、测试范围大等优点。     

乘用车误用工况试验研究

某款新能源乘用车在开发的过程中,在样车阶段对整车进行了误用工况试验;为了研究车辆在误用工况下的耐久性能,对车辆试验前后的四轮定位、底盘悬架接附点扭矩、胎压、车高分别进行了测量与记录,并在试验后拆解底盘前后悬架对各个零部件的状态进行了检查;为了研究在误用工况中车辆在不同车速车速、不同配载与不同地形下底盘悬架各零部件的受力,对前后悬架各零部件进行了金属电阻应变片粘贴,根据惠斯通电桥原理对零部件进行标定,并在试验中采集了贴片处的数据;本文的研究,对底盘悬架零部件强度性能以及耐久性能的设计提供了重要的参考。     

齿轮齿条式转向器齿条力测试方法研究

在新车型开发过程中,EPS标定是一个重要环节,直接影响汽车的操纵稳定性,而转向器齿条力是EPS标定的一个重要参数依据。由于齿轮、齿条的结构形式导致直接测试齿条力难以实现,因此将齿条力测试转化为转向横拉杆力测试。通过电阻应变计(应变片)和力传感器两种不同方式在同一试验车辆上对转向横拉杆的受力进行测试,根据测得的转向横拉杆的受力及转向横拉杆与齿条轴线的空间夹角关系,计算出各工况下的最大齿条力。结果表明:以上两种方法具有合理性,并都适用于汽车齿轮齿条式转向器齿条力测试。     

光纤光栅应变感知特性及现场试验研究

基于室内试验揭示光纤光栅感知特性规律，通过理论解析与室内试验对比探讨误差的影响因素，最后将光纤光栅技术运用于环境相对恶劣的隧道工程，提出应对更换解调仪、零漂、环境温度误差的控制措施。结果表明：裸光纤光栅、基片光纤光栅、电阻应变片应变感知传递因子分别为85.8%、71.9%、53.7%;二长花岗岩表面粘贴基片光纤光栅传感器，其应变感知传递效率理论解析为75.4%,与实测值基本吻合，实际工程推荐使用感知特性和便利性均较为优良的基片光纤光栅；基片光纤光栅在隧道运用中影响精度的因素主要有更换解调仪误差、零漂误差、环境温度误差，可采用标定和温度补偿等方法予以纠偏。     

低剂量水泥稳定碎石基层干缩温缩性能研究

针对目前半刚性基层易出现温缩与干缩裂缝这一难题,试图从降低水泥剂量的角度来减少裂缝的产生。将低剂量水稳碎石做成梁式试件,并在两侧粘以电阻应变片,通过温度变化和含水量变化试验,测得了水泥剂量为2%、3%和4%的梁式试件的温度收缩系数和干缩系数。结果表明,不同龄期的干缩试验均呈现明显规律性,即随着水泥剂量的增大,干缩系数增大。在水泥剂量低于3%的情况下,28 d干缩系数对水泥剂量的变化较为敏感。7 d与28 d龄期随着水泥剂量增大平均温缩系数增大,高温下的平均温缩系数要明显大于常温和低温的。     

超高性能混凝土钢桥面铺装组合结构弯拉疲劳性能研究

为评估树脂连接超高性能混凝土钢桥面铺装结构的抗弯刚度及疲劳耐久性能,通过三点式加载钢板-超高性能混凝土复合梁,并结合电阻应变片测试复合梁受力特征。结果表明,树脂连接超高性能混凝土钢桥面铺装结构的肋板焊缝、层间钢板及铺装表面应力基本随荷载作用增大而呈幂函数增长,且铺装应力随距钢板距离增长呈线性增长;在等效标准轴载140 kN作用下,层间黏结结构可消耗吸收应力约1.6 MPa,经疲劳加载大于1 200万次未发生损伤破坏,表现出良好的抗弯拉疲劳性能。树脂连接超高性能混凝土钢桥面铺装结构避免了焊接剪力钉造成应力损伤影响。     

公路桥梁荷载试验应变数据异常分析

结合工程实例实测应变数据,对公路桥梁荷载试验中应变数据异常现象进行分析。介绍了公路桥梁荷载试验中常见应变数据异常现象,从环境、应变片粘贴工艺与采集系统及桥梁结构本身缺陷三方面分析了应变数据异常的来源,重点分析了预应力结构隐式裂缝对荷载试验应变数据异常的影响;提出了工具式应变计应用、多参数校验、严格试验程序、提高应变片粘贴工艺四项避免荷载试验应变数据异常的措施。     

压力传感器在汽车上的应用

分别介绍基于微机电MEMS技术的压力传感器、基于陶瓷电容技术的压力传感器和基于硅应变片技术的压力传感器,以及以上3种技术在汽车上的典型应用案例。     

半刚性基层材料温缩系数测定影响因素研究

准确测定半刚性基层材料温缩系数比较困难,建议测试中采用能够自动采集数据的测试系统,用石英玻璃作为温度补偿片并使用标距较长的电阻应变片,在操作过程中应该特别注意应变胶的选择、试件表面处理方式以及测试温度的变化控制。通过试验研究了不同应变胶、不同试件表面处理方式以及不同的恒温时间对测试结果的影响。试验结果表明,为提高测试准确性和精度,温度补偿片上使用的应变胶应及时更新且应与被测试件上的应变胶种类保持一致;对于表面粗糙的试件,可以采用水泥浆或二灰(石灰、粉煤灰)浆均匀涂抹在表面以改善试件表面粗糙的现象,但厚度应足够薄,以填充表面但不形成一层为宜。缩短恒温段时间有利于加快试验进度,但每个恒温段的恒温时间不能小于2 h。     

混凝土梁应变测试测点数量和布置方案研究

为研究能满足工程需要的混凝土梁应变测试测点数量和能达到最佳测试效果的测点布置方案,采用抽样分析理论,利用均值标准差与应变片数量及测点位置的关系,求得混凝土梁所需要的最少应变片数量,对推求混凝土梁梁底应变、中性轴高度及梁顶应变等几种典型应用下的测点布置方案进行讨论,并结合相关试验的实测数据进行分析。分析结果表明:当允许相对误差为5%时,梁底应变测试需在腹板下方布置5个测点;腹板应变测试需布置5个测点;梁底、腹板应变同时测试需在腹板上布置6个测点。增加混凝土应变测点数量、测点远离中性轴并使测点重心与测试目标位置中心重合均可提高测试精度。     

答读者问

问:发电机调节器为何会冒烟? 答:发电机调节器的底面按装的附加电阻、助振电阻及平衡电阻都是用镍铁合金线不并圈地绕在无碱玻璃纤维绳制成的电阻骨架上,为了增加电阻骨架的机械强度;避免