电阻应变测量(电测法)是实验应力分析中使用比较广和适应性比较强的方法之一。该方法是利用电阻应变计(简称应变片或电阻片)作为敏感元件,用应变仪作为测量仪器,通过测量可以得出受力构件上的应力、应变的一种实验方法。测量时,将应变计牢固地贴在构件上,构件变形连同应变计一起变形,应变计的变形产生了电阻的变化,通过测量电桥使这微小的电阻变化转换成电压或电流的变比,经过信号放大,将其变换成构件的应变值而显示出来,完成上述转换工作的仪器叫应变仪。 光纤布拉格光栅传感器是光学非接触应变测量的中心,通过测量光纤中的光频移确定应变大小。江苏VIC-3D非接触测量装置
对钢材的性能测量主要是检查裂纹、孔、夹渣等,对焊缝主要是检查夹渣、气泡、咬边、烧穿、漏焊、未焊透及焊脚尺寸不够等,对铆钉或螺栓主要是检查漏焊、漏检、错位、烧穿、漏焊、未焊透及焊脚尺寸等。检验方法主要有外观检验、X射线、超声波、磁粉、渗透性等。超声波在金属材料检测中对频率要求高,功率不需要过大,因此检测灵敏度高,测试精度高。超声检测一般采用纵波检测和横波检测(主要用来检测焊缝)。用超声检查钢结构时,要求测量点的平整度、光滑。 安徽全场数字图像相关应变与运动测量系统随着科学技术的不断发展,三维应变测量技术也在不断改进和完善。
应变测量有多种方法,比较常见的是使用应变计。应变计的电阻与设备的应变存在比例关系;比较常用的应变计是粘贴式金属应变计。金属应变计是由细金属丝,或者更为常见的是由按栅格排列的金属箔组成的。格网状可以对并行方向中应变的金属丝/金属箔量进行比较大化。格网能与一个被称作基底的薄背板相连,基底直接连接至测试样本。因此,测试样本所受的应变直接传输到应变计,引起电阻的线性变化。应变计的基础参数是其对应变的灵敏度,在数量上表示为应变计因子(GF)。GF是电阻变化与长度变化或应变的比值。
三维应变测量技术对于塑性材料研究是非常重要的工具,它采用可移动式非接触测量头,可方便地整合应用到静态、动态、高速和高温等测量环境中,可详细地测量材料存在的复杂特性,甚至可用于材料的力学实验,例如杯突实验、抗拉实验、拉弯实验以及剪切实验。比传统的应变计测量,可以获得更详细的数据信息,可对数字仿真做更详细的对比和评价。结合光、电、计算机等技术的优点,光学三维测量技术达到了非接触性、无破坏性、精度和分辨率高以及测量速度快的特点,在弹性塑性材料等特殊测量领域受到很大的关注。 在航空航天领域,光学非接触应变测量技术可用于测量飞机结构在飞行过程中的应变情况。
在应变测量时,根据所使用的应变片的数量和测量目的,可以使用各种连接方法。在四分之一桥方法中,较多使用3线式连接来消除温度变化对导线电阻的影响。但是,导线电阻相关的灵敏系数修正以及连接部分的接触电阻变化等会产生测量误差。因此,开发出了的独特的1计4线应变测量法,省去了根据导线电阻校正灵敏系数的需要,消除了由接触电阻引起的测量误差。在温度恒定的条件,即使被测构件未承受应力,应变计的指示应变也会随着时间的增加而逐渐变化,即零点漂移(零漂)。 振弦式应变测量传感器具有较强的抗干扰能力。上海VIC-3D非接触测量装置
光学应变测量利用光栅投影和图像处理技术,通过测量物体表面的形变来推断内部应力分布。江苏VIC-3D非接触测量装置
刻写在光纤上的光栅传感器自身抗剪能力很差,在应变测量的应用中,需要根据实际需要开发出相应的封装来适应不同的基体结构,通常采用直接埋入式、封装后表贴式、直接表贴等方式。埋入式一般是将光纤光栅用金属或其他材料封装成传感器后,将其预埋进混凝土等结构中进行应变测量,如桥梁、楼宇、大坝等。但在已有的结构上进行监测只能进行表贴,如现役飞机的载荷谱监测等。无论是哪种封装形式,由于材料的弹性模量以及粘帖工艺的不同,在应变传递过程必将造成应变传递损耗,光纤光栅所测得的的应变与基体实际应变不一致。江苏VIC-3D非接触测量装置