当前位置:文档之家› 工程结构试验与检测实验报告

工程结构试验与检测实验报告

实验一静态应变测量原理在电阻应测量中,如在电桥中仅接入一个电阻应变片,则实际测量值中含有由于温度变化时构件产生的应变,这是实验中所不希望的,通过适当的接线方式,可消除温度的影响,在课本中有许多不同的接线方式,主要分为两大类,一是设置专门温度补偿片,这种方式又可分为公共补偿与单片补偿两种,二是通过工作片间互相补偿,称为互相补偿或自补偿,接线要有一定的技巧。

掌握电阻应变测量中的温度补偿方式及不同接线方式的测量结果的区别是很重要的。

一、实验目的1、熟悉电阻应变仪的操作规程;2、掌握电阻应变仪测量的基本原理;3、学会用电阻应变片作半桥测量的方法;4、掌握温度补偿的基本原理。

二、实验设备及仪表1、DH3819型静态电阻应变仪;2、等强度梁;3、电阻应变片,导线。

三、实验内容进行两种电阻应变测量接线方法的实验,掌握电阻应变测量的不同接线基本原理,以及消除温度影响的方法,根据实验结果分析两种接线不同测量数值理论依据。

四、试验方法1、1/4桥接线+公共补偿:单片补偿接线方法:将应变片R1接于应变仪1组,Eg、接线柱,温度补偿片R2接于、0接线柱,则构成外半桥,另内半桥由应变仪内部两个标准电阻构成。

输入应变片灵敏度系数,导线电阻,应变片电阻。

公共补偿接线方法:断开补偿组的连线,将公共补偿接线连接于该组,将等强度梁的上侧应变片R1接于1组的Eg、接线柱,将等强度梁下侧应变片R3接、0接线柱。

2、半桥接线按应变仪的设计原理更换公共补偿端的接线方式,然后在每个测量桥路中接入两个电阻应变片。

本试验中,在一个测量桥路中按半桥方式接入等强度梁的上下测应变片。

五、实验步骤1、接上述接桥方法分别接通桥路;2、将电阻应变仪调平衡;3、作预加载1公斤,检查仪表和装置;4、正式试验,每级加载1公斤,加三级,记取读数,重复三次。

六、试验报告1、实验方案;2、实验过程;3、整理出实验数据,试验数据填入应变记录表。

(表格见下表)4、比较两种接线方法,分析原因,给出结论。

5、写出试验操作方法和体会。

6、回答后面的思考题。

实验一:公共补偿实验记录表单位:με实验一:互相补偿实验记录表单位:με七、思考题(1)两种接线方法的加载量和加载方式相同,为什么测量值不同?分析其理论依据。

(2)第二种接线方式在理论课本中又称为什么测量方法?这种测量方法的特点和作用是什么?实验二弹性模量的测定实验在结构试验中,目前还不能直接测量结构的应力,为获得结构在荷载作用下的应力,须测量结构的应变,通过虎克定律换算为应力,这样就需同时知道结构材料的弹性模量,因此,结构试验中,往往同时需要测量结构材料的弹性模量,本试验为同学们掌握弹性模量的测试方法而设计。

一、实验目的通过实验,掌握弹性模量的试验测定与数据分析方法。

二、试验设备及仪器1、标准试件;2、电阻应变片;3、电阻应变仪;4、材料万能试验机;三、试验方法及试验准备用半桥法测量,用电阻应变片作敏感元件。

在试件中部两侧且相对称的部位,分别粘贴一个电阻应变片(与试件轴线平行),两个补偿片粘贴在补偿块上,贴片布置及接桥。

实验2 应变记录表四、加荷试验1、将试安装到试验机上接通桥路,将电阻应变仪调平衡;2、对试件预拉10kN的拉力,检查仪器及装置是否正常;3、正式试验,每级加荷5kN,即:0→10kN→15kN→20kN→25kN→30kN→0重复做三次,作好每一级荷载下的应变记录;4、试验完后量测试件载面尺寸。

五、实验报告1、实验方案;2、实验过程;3、整理出实验数据,试验数据填入应变记录表。

(表格见下表)4、分析数据,计算弹性模量,分析误差,给出结论。

5、写出试验操作方法和体会。

6、回答后面的思考题。

六、思考题1、弹性模量测试时,加载值是否有限制,为什么?2、根据弹性模量的测试原理,除了用电阻应变方法,你认为还有其它方法测量材料的弹性模吗?实验三电阻应变粘贴技术电阻应变测量是结构试验中很重要的手段,是本门课程实验的重点内容,其中电阻应变片的粘贴质量是保证应变测试质量的主要因素,电阻应变粘贴技术是结构试验技术人员应掌握的一项技术,只有掌握好电阻应变粘贴过程中的各个环节及其技术,才能有效地保证试验质量,才能处理好试验过程中遇到的技术问题。

一、实验目的通过实际操作学习一般电阻应变片的粘贴技术。

二、实验仪器、仪表及设备1、万用表2、502粘结剂3、电阻应变片4、钢桁架5、DH3819型电阻应变仪三、实验方法1、应变片选取。

选取应变片大致方法有:用万用表查出开路或短路的废片及应变片的电阻值。

作公共补偿的同一组应变片中,各片的电阻值应尽量接近,用作补偿片的电片的电阻值应为该应变片的电阻值的平均数、工作片与补偿之间电阻值差最好不超过0.3欧姆。

2、构件表面处理。

取桁架各杆跨中截面为测量截面,截面上测点位置见示意图。

用粗布等将构件贴片部位表面上的油漆、污垢、锈层等除去后,用细雨纱布擦光并打成45交叉条纹,以脱指棉球蘸上丙酮或无水酒精来洗刷干净,再用笔或划线针在贴片点附近划线定好贴片的准确位置和方向。

3、贴片、左手握住应变片引出线,右手拿502胶水瓶,在应变片底面涂上一层薄而均匀的胶水,随即准确的贴到测点上,并盖上一片聚氯已烯薄膜,用手指紧压应变片约1~2分钟,按压应变片的目的,一是压平贴紧,二是挤掉胶层中可能存在的小气泡。

在按压时,应避免将应片引线也粘贴在构件上。

4、固化502胶水经过挥发固化后方能达到所需要的粘贴强度。

为加速这一过程,可用人工加热的方法,如用热吹风机等加温,但温度应控制在50℃左右,每一点加温需15分钟以上,常温下自然固化经过12小时以上,或加温固化经过3-6小时,应变胶的固化过程才渐趋稳定。

5、在应变片引出线附近的构件表面贴连接块,把两引出线分别捍接在连接块的两个焊点上。

6、贴片质量检查,粘贴在金属构件表面的应变片,经固化后其电阻丝与构件之间要有200兆欧心上的绝缘度才能保证测量的精度,绝缘电阻用高阻仪或兆欧表测量,在个别情总下,贴好的应变片其各片电阻会发生变化,或发生开路、短路、脱离等现象,发现问题查找原因,及时处理。

7、接通桥路、“联”机检查。

在实际测量工作中,有时直接用电阻仪来检查贴片质量。

应变片绝缘度差时,在应变仪上反映出来的是发生“飘移”(或称“零飘”)现象。

如果接桥通电后保持30分钟以上,“零飘”不大于2-3μξ时,该贴片被认为是合格的。

接线时,导线一端接到连接块上,另一端接在应变仪上,但应注意把测点编号、导线编号,应变仪平衡箱接线柱序号一一对应,以免发生差错。

8、防潮。

经绝缘度检查已合格的应变片进行表面防潮处理。

正常环境下使用的应变片可用石腊、松香为防潮剂,配制方法:六分石腊、二分松香、一分凡土林、一分机油,一起加势到150℃左右,待几种物质完全熔融为一体后,冷却到大约50℃时即可涂到应变片上。

9、每两人粘贴一片应变片,但应分工不同。

四、实验报告1、实验方案;2、详细记录实验过程;3、对关键问题的处理措施,体会4、回答后面思题五、思考题(1)可能影响粘片质量的因素有那些?(2)如何检查贴片质量?(3)当应变片与应变仪连接后不能平衡时,试验分析可能原因,如何处理?实验四结构动特性实验一、实验目的1、练习动态应变仪的操作2、钢梁动力特性的测定方法(1)梁的自振频率的测定(2)阻尼特性系数阻尼比ξ的测定二、实验仪器与分组(1)悬臂钢梁上贴有两片电阻应变片,两补偿片贴在与梁同材料的补偿块上。

(2)DH5935应变测试系统,电桥盒、导线等。

(3)每小组一套实验仪器,每小组3人三、试验方法及步骤1、方法:自由振动法2、试验步骤(1)首先检查线路连接是否符合要求。

(2)打开计算机电源,然后打开DH5935主机电源,计算机运行DH5935控制软件。

(3)进入“设置”主菜单,在其下拉菜单中选择通道设置在CH03、CH04上设置为应变应力测试,工作通道选择为CH03至CH03。

(4)在设置的下拉菜单“参数设置”进入“应变应力测试”在“通道参数”中输入桥路方式(方式1)等参数“应用”后“确认”。

(5)在“操作”下拉菜单中点击平衡,并确认进入平衡操作。

操作式计算阻尼比和自频率。

f o——时间频率(6)在桌面右下角点击运行按钮,输入采样要保存的文件名,并保存。

(7)用手使悬臂梁端产生一个位移,后突然放开,让梁自由振动,观测显示曲线。

并按采样停止按钮停止采样。

(8)进入“操作”主菜单的“显示特征值”,移动光标读取一定数量的曲线最大最小值。

填于下表。

(9)进入“处理”下拉菜单的“基于FFT的处理”,点击幅值谱在其参数设置对话框中点击确定,在编辑菜单中,点击光标读数,移动光标,读取相应的频率及幅值,记录数据。

四、试验报告内容1、实验方案;2、试验记录数据表的及其分析;3、阻尼比及频率计算结果;4、试验操作方法及体会;5、回答后面的思考题。

五、思考题1、测定结构动力特性可用哪些传感器?本试验所用的传感器是什么?(可参考课本回答)2、实验所得结构振动波形是什么波型?实验五、混凝土无损检测实验在结构试验时,有时需要测试现役结构的混凝土强度,而又对结构不能产生大的损伤,这时可采用无损检测,常用混凝土强度的无损检测方法有回弹法与超声波法等,我国对无损检测法有专门的规程,本试验通过混凝土强度的回弹检测实验让同学们对这一方法与数据处理规定有一基本了解。

一、实验目的1、掌握用回弹仪进行混凝土无损检测技术方法、原理及所用的仪器设备,2、熟悉回弹检测法的基本规程及其数据处理方法与规定。

二、实验仪器1、回弹仪,每小组一台,每小组一般不超过两人。

三、试验方法及步骤1、在指定混凝土试件确定200mm×200mm的测区,每试件不少于三个;2、在每个测区上用回弹仪均匀测试验16个回弹值。

3、记录混凝土碳化深度。

四、实验报告1、实验方案;2、实验方法;3、规范对实验方法及数据处理的基本规定(可参考理论课本相关内容);4、实验原始数据;5、实验数据处理;6、结论;7、回答后面的思考题。

五、思考题1、回弹检测时,需同时测定混凝土碳化深度,有什么作用?2、是否任何混凝土强度都可用回弹检测法测定,有什么限制?。

相关主题