內(nèi)壓薄壁容器應(yīng)力測定實(shí)驗(yàn)2020/12/171ppt課件1、光彈性法

——光學(xué)應(yīng)力測量方法2、電測法

——電阻應(yīng)變法一、壓力容器應(yīng)力測量的目的和方法2020/12/172ppt課件精品資料你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無顏見爹娘……”“太陽當(dāng)空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”二、電阻應(yīng)變法測量應(yīng)力的基本原理（一）電阻應(yīng)變片

2020/12/175ppt課件非電量測量電量測量2020/12/176ppt課件2020/12/177ppt課件單向應(yīng)力狀態(tài)單軸應(yīng)變片σ=Eε2020/12/178ppt課件雙向應(yīng)力狀態(tài)1、主應(yīng)力方向已知2020/12/179ppt課件雙向應(yīng)力狀態(tài)2、主應(yīng)力方向未知（i=1、2、3）、、2020/12/1710ppt課件2020/12/1711ppt課件應(yīng)變花2020/12/1712ppt課件（二）測量電路

作用1、將應(yīng)變片的電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓（或電流）變化。2、將溫度補(bǔ)償片接入測量電路，消除溫度變化的影響。2020/12/1713ppt課件測量電路2020/12/1714ppt課件2020/12/1715ppt課件長導(dǎo)線的影響及修正1、應(yīng)變片靈敏系數(shù)的修正2、公共地線接橋法2020/12/1716ppt課件多點(diǎn)測量問題預(yù)調(diào)平衡箱2020/12/1717ppt課件（三）電阻應(yīng)變儀

測量電路放大器顯示記錄儀器2020/12/1718ppt課件靜態(tài)電阻應(yīng)變儀動態(tài)電阻應(yīng)變儀靜動態(tài)電阻應(yīng)變儀2020/12/1719ppt課件三、內(nèi)壓薄壁容器應(yīng)力測定實(shí)驗(yàn)（一）實(shí)驗(yàn)過程及注意事項(xiàng)

1、貼片貼片主要工具①砂紙（粗、細(xì)）、銼刀、砂輪等②丙酮或酒精、棉紗③鋼尺、劃針④粘結(jié)劑、鑷子、剪刀、絕緣膠帶等⑤紅外線燈或熱吹風(fēng)機(jī)⑥電烙鐵、錫焊絲、松香2020/12/1720ppt課件貼片步驟①選片②測量應(yīng)變片電阻值③試件測試部位的表面處理④劃線⑤貼片⑥貼片后的檢查●外觀檢查

●絕緣電阻檢查

●工作片和補(bǔ)償片的電阻測量●應(yīng)變片的防護(hù)2020/12/1721ppt課件2、導(dǎo)線的連接與固定2020/12/1722ppt課件2020/12/1723ppt課件3、應(yīng)變測量1234567圖1-1薄壁容器應(yīng)力測試裝置1—排氣閥；2—壓力表；3—薄壁容器4—壓力表；5—試壓泵；6—進(jìn)水閥；7—放水閥2020/12/1724ppt課件筒體錐形端蓋半球形端蓋可拆平蓋板焊接平蓋板橢圓形端蓋圖1-2試件模型示意圖，22020/12/1725ppt課件①測點(diǎn)選擇和布片方案的確定②工作片、補(bǔ)償片和預(yù)調(diào)平衡箱、電阻應(yīng)變儀的連接。③容器內(nèi)氣體的排除④預(yù)加載和卸載⑤預(yù)調(diào)平衡、應(yīng)變測量。⑥系統(tǒng)卸載，關(guān)閉電機(jī)和測量儀器。應(yīng)變測量步驟2020/12/1726ppt課件2020/12/1727ppt課件2020/12/1728ppt課件4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理（1）應(yīng)力計(jì)算（2）測量誤差計(jì)算2020/12/1729ppt課件5、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求①容器測點(diǎn)位置分布圖②各種載荷下的實(shí)測應(yīng)變讀數(shù)③各測點(diǎn)應(yīng)力值計(jì)算④各測點(diǎn)應(yīng)力理論計(jì)算值⑤在容器外形圖上畫出應(yīng)力分布曲線⑥測量誤差計(jì)算⑦分析測量誤差產(chǎn)生的原因2020/12/1730ppt課件四、壓力容器應(yīng)力測量工程實(shí)例2020/12/1731ppt課件實(shí)驗(yàn)報(bào)告2020/12/1732ppt課件2020/12/1733ppt課件2020/12/1734ppt課件2020/12/1735ppt課件實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)一內(nèi)壓薄壁容器應(yīng)力測定實(shí)驗(yàn)一、目的要求1．掌握電測應(yīng)力的基本原理和方法，學(xué)習(xí)和提高電測法的基本操作技能。2．測定不同型式頂蓋及筒體上的應(yīng)力分布和結(jié)構(gòu)不連續(xù)處邊緣應(yīng)力的影響。3．驗(yàn)證頂蓋、筒體及邊緣處應(yīng)力的理論計(jì)算公式。4．學(xué)會測量數(shù)據(jù)的處理和測量值的誤差分析。二、實(shí)驗(yàn)裝置及主要儀器1．實(shí)驗(yàn)裝置：如圖1-1所示。

圖1-2為試件模型示意圖，學(xué)生可選擇其中一種或兩種試件進(jìn)行測定。

2020/12/1736ppt課件1234567圖1-1薄壁容器應(yīng)力測試裝置1—排氣閥；2—壓力表；3—薄壁容器4—壓力表；5—試壓泵；6—進(jìn)水閥；7—放水閥2020/12/1737ppt課件筒體錐形端蓋半球形端蓋可拆平蓋板焊接平蓋板橢圓形端蓋圖1-2試件模型示意圖，2．主要儀器：（1）YJD—1型靜動態(tài)電阻應(yīng)變儀或YJD—17型靜動態(tài)電阻應(yīng)變儀（2）P20R預(yù)調(diào)平衡箱（3）惠斯登電橋等2020/12/1738ppt課件

三、實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)是用電阻應(yīng)變片測定零部件或結(jié)構(gòu)指定部位的表面應(yīng)變，再根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系式，確定構(gòu)件表面應(yīng)力狀態(tài)的一種實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析方法。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將電阻應(yīng)變片（簡稱應(yīng)變片）固定在被測構(gòu)件上，當(dāng)構(gòu)件變形時(shí)，應(yīng)變片的電阻值發(fā)生相應(yīng)的變化。通過電阻應(yīng)變儀，可以將應(yīng)變片中的阻值變化測量出來并以正比于應(yīng)變值的模擬電信號輸出，最后就可以用記錄儀記錄。電阻應(yīng)變法測量可以用式（1-1）表示：

（1-1）

式中ε——應(yīng)變儀測得的應(yīng)變值；dR/R——應(yīng)變片阻值隨構(gòu)件變形而發(fā)生的相對變化；k——比例系數(shù)（靈敏系數(shù)）。若被測部位在彈性范圍內(nèi)工作，對測得的應(yīng)變值，可以采用虎克定律換算得到對應(yīng)的應(yīng)力值。2020/12/1739ppt課件2．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要對各種典型薄壁容器筒體、頂蓋及接管或筒體的連接不連續(xù)處的應(yīng)力分布進(jìn)行測試。試件可以為一些自制的薄壁容器模型，也可采用工業(yè)產(chǎn)品的一些小型薄壁容器，使測試對象形式多樣并具有工程實(shí)際意義。

四、實(shí)驗(yàn)操作步驟1．根據(jù)選擇的測點(diǎn)和布片方案進(jìn)行表面打磨、劃線定位、表面脫脂處理、粘貼應(yīng)變片、固化及防護(hù)等工作。2．用相同長度和相同型號的導(dǎo)線，一端和工作片連接，另一端和預(yù)調(diào)平衡箱連接。每根導(dǎo)線都需進(jìn)行編號，并記下相對應(yīng)的測點(diǎn)編號，以免發(fā)生錯(cuò)誤。3．按應(yīng)變儀、預(yù)調(diào)平衡箱的操作規(guī)程對各測點(diǎn)進(jìn)行預(yù)調(diào)平衡。4．打開排氣閥，開動試壓泵，將容器內(nèi)的氣體排除，然后關(guān)閉排氣閥，對實(shí)驗(yàn)容器進(jìn)行加載。2020/12/1740ppt課件5．對容器進(jìn)行幾次加載、卸載循環(huán)。消除應(yīng)變片初受載后的永久變形，使滯后誤差趨于穩(wěn)定。每次卸載后需進(jìn)行預(yù)調(diào)平衡，然后按加載步驟加載，記下應(yīng)變讀數(shù)。當(dāng)應(yīng)變讀數(shù)和滯后量趨于恒定時(shí)，才可進(jìn)行正式測量。6．系統(tǒng)最后一次卸載后先檢查一下平衡情況，然后加載進(jìn)行正式測量，記錄每種載荷下，各測點(diǎn)的應(yīng)變讀數(shù)。7．測量結(jié)束后，系統(tǒng)卸載，并關(guān)閉電動機(jī)及其它測量儀器。

五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1．選片根據(jù)測試要求，選擇所需的應(yīng)變片或應(yīng)變花，并作外觀檢查，片基上應(yīng)無氣泡、脫層，片絲應(yīng)無折皺、斷裂、銹蝕，引線接頭應(yīng)牢固可靠。電阻片之電阻值必須用惠斯登電橋重新測定，在多點(diǎn)測量中同組使用的電阻片各片的阻值應(yīng)相等或相接近，其阻值差別不超過±0．2歐姆。6.32．試件測試部位的表面必須進(jìn)行處理，表面粗糙度以

為宜，并用零號砂紙打磨成交叉紋路，最后用丙酮或酒精洗去表面污垢并擦干。

2020/12/1741ppt課件3．貼片前按所測部位和所測應(yīng)變方向用鉛筆、直尺畫中心十字線，以便貼片能按劃線位置準(zhǔn)確貼片。4．貼片干燥后，還必須作以下檢查：（1）外觀檢查，應(yīng)無翹曲，脫膠現(xiàn)象。（2）應(yīng)變片與試件之間的絕緣電阻檢查，絕緣電阻值應(yīng)大于200兆歐。（3）測量片與補(bǔ)償片的電阻檢查，電阻值應(yīng)不超過±0.2歐姆。5．若測量時(shí)間較長或電阻片要保持比較長時(shí)間，則在應(yīng)變片上必須涂上防潮劑，以免電阻片受潮。

六、預(yù)習(xí)要求1．熟悉實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)和布置。2．按實(shí)驗(yàn)要求制定實(shí)驗(yàn)方案。3．估計(jì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的故障及檢查和排除的方法。

2020/12/1742ppt課件七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1．容器測點(diǎn)位置的分布圖；2．在各種載荷下的實(shí)測應(yīng)變讀數(shù)；3．各測點(diǎn)應(yīng)力值計(jì)算；4．用壓力容器理論計(jì)算各測點(diǎn)的應(yīng)力理論值；5．測量值的誤差計(jì)算；6．在容器外形圖上作應(yīng)力分布曲線；7．分析實(shí)測時(shí)產(chǎn)生誤差的原因。