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这时有:
③两端固定梁:有较高的刚性和承载能力,两端固定梁是一种静
不定系统,常用梁中点位置作为测试点,称为中断面。
最大挠度也发生在a断面,为:
常用弹性元件的结构和性能(3)
:(圆环形结构和扁环形结构)
①圆环形结构
②扁圆环形结构
注:扁环的应力和应变可采用圆环计算方法。
常用弹性元件的结构和性能(4)
膜受载后变形,中心的挠度ω0最大。设膜厚为h,
1)如果ω0/h<1/3,则可按厚膜计算,厚膜的变形以弯曲为主,
膜的拉压处于次要地位;
2)如果ω0/h>5,则按薄膜计算,认为薄膜是柔软的,无弯曲
刚度和弯曲应力,膜的变形以拉压为主。
①平膜(平膜适合于测量受均布载荷的情形)
在集中载荷p的作用下,
常用弹性元件的结构和性能(5)
在膜中心r=0处,膜的切向应力和径向应力相等,切向应变和径向应变也相等,而且达到正的最大值,为:
在膜片边缘r=R处,膜的切向应力和径向应力、切向应力都达到
负的最大值,而切向应变为零:
常用弹性元件的结构和性能(6)
可见,径向应力和应变有一拐点,拐点在r=,此时εr=0,σr=0,使用单轴应变计时应避开这个点。
平膜片的挠度为:
可见,中心r=0处挠度最大,为:
平膜片的最小自振频率为:
常用弹性元件的结构和性能(7)
②带有硬中心的膜片
特征:膜的中心很厚,可以认为是刚体,如图所示:
硬中心的挠度仍然最大:
最大弯曲应力发生在硬心的边缘和膜
片的边缘:
常用弹性元件的结构和性能(8)
1)两端固定弦的振动频率可用下式计算:
2)两端固定矩形截面振动梁的固有频率按下式计算:
弹性敏感元件的材料
高弹性合金和恒弹性合金,石英和硅,硅合金
常用弹性元件的结构和性能(9)
电阻应变式传感器
电阻应变计的基本原理与结构
电阻应变计的主要特性
电阻应变计的温度效应及其补偿
电阻应变式传感器的工作原理基于四个基本的转换环节: 力(F)→应变(ε)→电阻变化(∆R)→电压输出(∆V)。
通过对上式两边取对数后再作微分,即可求得其电阻相对变化:
令(Δl/l)=ε,(dA/A)=2(dr/r)=-2με。
带入上式可得: