高温电阻应变片特性参数标定实验研究

高温环境下准确测量应力应变的难点在于应变片的灵敏度、蠕变、滞后等参数特性不能进行有效补偿,导致测量误差过大。为解决这一问题,建立高温应变标定系统,探索出一套可行的高温应变片标定技术,得到了高温应变片灵敏系数、机械滞后和蠕变等参数随温度的变化规律。实验表明:该文研究的高温应变片在800℃时具有良好的性能,验证了固定方法以及标定系统、实验方案的可行性,提出的参数标定方法也可为同类应变片实验提供依据。     

高压压力容器应力应变分析

以应变电测量法对压力容器进行应变测试,为工程实际提供应变参数,沿容器的轴向粘贴电阻应变片测量高压液态介质下的应变值。得出各测点的应变数据,得出了一些结论,对实验结果进行分析讨论。     

液氮低温环境下电阻应变片测试性能的试验研究

分别采用低温电阻应变片及拉线式位移传感器的电测技术,该文开展了液氮浸泡下的悬臂梁结构在静载条件下的应变测量。对两种实验测试结果和理论分析结果进行了对比和精度分析,给出了相应的实验标定曲线,并探讨了测量过程中应变片粘接、电桥连接方式、液氮冷却和数据采集对实验结果精度的影响因素等。结果表明:在采用温度补偿和应变片的正确粘贴和良好固化情形下,低温应变片能够在液氮低温区给出较高精度的应变测量;拉线式位移传感器几乎不受低温的影响,测量简单易行。相关技术和结果将为中科院近代物理研究所自主研制的兰州潘宁离子阱7T超导磁体的低温下应变测量提供方法和指导。     

高温灵敏系数标定影响因素分析

高温应变计是高温结构强度测试、疲劳测试和寿命评估的主要测量传感器,其灵敏系数测试的准确性影响高温应变测试中应变修正数据的真实性。对应变计灵敏系数原理进行分析,明确灵敏系数是应变计输出与应变之间的关系,对砝码加载四点式简支梁结构和纯弯矩钢架梁结构灵敏系数测量模型进行分析,确定产生标准应变的影响因素。常温灵敏系数标定的影响因素有试验梁尺寸、试验梁轴向力,实际灵敏系数测试结果表明简支梁灵敏系数略大,分散明显较大。高温下应变计的输出与载荷应变、应变计热输出、试验梁尺寸变化、弹性模量变化和摩擦力变化有关,对热输出消除方法进行探讨,理论上明确温度下简支梁尺寸变化、弹性模量变化误差高达22%,钢架梁的刚性封闭静态力学平衡系统的温度影响误差较小。利用自研框架式高温裸栅应变计、高温陶瓷胶,进一步用简支梁、钢架梁实际测试灵敏系数随温度变化验证了理论分析的正确性。     

弹道明胶的动态力学测试方法研究

弹道明胶是一种超软材料,其波阻抗很低,采用经典的霍普金森杆测试技术无法获得其在高应变率下的力学特性。该文采用3种基于霍普金森杆的改进方法分别对其动态压缩力学特性进行测试,并对比3种方法的优缺点。实验结果表明:铝杆配合半导体应变片的测试方法对透射信号的提升有限,无法获得弹道明胶的动态力学数据;基于聚偏氟乙稀(polyvinylidene fluoride,PVDF)压电薄膜传感器的方法避免对透射信号的测量,可以获得满意的测试数据;撞击杆直接加载法在小应变阶段的测试结果可信,但在大应变阶段的测试结果无效。综合来看,使用PVDF压电薄膜传感器的测试方法可以较好地获取弹道明胶的动态力学特性。     

一种简易测试光纤光栅应变测量系统的方法

针对光纤光栅应变测量系统应用测试问题,基于悬臂等强度梁应变实验,对比理论计算、光纤光栅应变传感器及电阻应变片的三种应变测量方法,得出光纤光栅应变测量系统具有较好的可靠性和准确性。以国外可靠光纤光栅应变测量系统为参照,提出了简易测量光纤光栅应变传感器和光纤光栅传感分析仪性能的方法。针对准分布式监测问题,主要分析了光分路器对光纤光栅传感应变测量的影响。上述分析为光纤光栅应变测量系统在工程中的应用提供充分依据。     

基于LabVIEW的半刚性基层材料弯拉应变测试系统研究

本文给出了利用LabVIEW开发的半刚性基层材料弯拉应变测试系统的组成、测试原理及其测试特点,提出了针对应力应变信号数据获取、处理与存储等方面的一些新的检测方法,该系统提高了应力应变等非电量参数的测试速度和测量精度,并且具有直观、可视友好的测量界面和良好的扩展性.     

多通道高精度应变测量技术研究

设计了一种新型多通道应变测量系统 ,该系统能够消除测量环节中的运算放大器、A D转换器及电桥供电电源漂移的影响 ,具有极高的测量精度和稳定性。该测量原理不仅可应用于应变测量系统 ,还可应用于温度、压力等测量系统中 ,具有非常广泛的使用范围 ,文中还分析了该系统的特性、修正系数和实验结论     

基于PPP-BOTDA技术的PBL剪力键群应变测试研究

为研究混合结构PBL剪力键群各剪力键的剪力传递,在开孔板界面摩擦效应测试中引入了光纤传感测试技术。阐述了PPP-BOTDA (Pulse-PrePump Brillouin Optical Time Domain Analysis)技术的测量原理,根据多中间层的剪滞理论,建立了基体-光纤间的应变传递模型,推导了表贴式光纤的应变传递公式,基于4个四排PBL剪力键群试件的静载破坏试验,实现了对PBL剪力键开孔钢板及混凝土应变的空间分布式测量,并对分布式传感光纤的应变传递进行了敏感性分析。测试结果及分析表明:在仪器的空间分辨率一定时,传感光纤的粘贴宽度、光纤护套的厚度对应变传递影响显著,粘结层胶体的剪切模量对应变传递影响不甚明显;对比剪力键试验中应变片与分布式光纤的应变数据,试验采用的两种光纤均具有良好的应变测量精度,试验结果与理论敏感性分析较为一致;基于PPP-BOTDA的分布式光纤测试方法,克服了传统应变片测试中的不足,在既定的光纤铺设工艺下,适用于结构的大应变、高精度、分布式测量。     

超大变形应变测量方法的研究

针对具有超大应变的新材料在航空航天技术中的应用,传统的应变片因其固有的测量原理已不能满足需求,提出一种基于数字图像的测量方法对超大应变材料进行精确测量。对塑料试件进行单向拉伸应变测量,结果显示该方法能实时、动态、全场地测量大于500%的应变分布,该方法为全场超大应变材料的测量提供一种有效手段,对材料性能测试具有重要的意义。