题目
用一电阻应变片测量一结构上某点的应力。应变电阻值=120Omega ,灵敏度系数=120Omega ,接入电桥的一臂,其余桥臂为标准电阻=120Omega 。若电桥由10V直流电源供电,测得输出电压为5mV。求该点沿应变片敏感方向的应变和应力。构建材料的弹性模量为=120Omega Pa。
用一电阻应变片测量一结构上某点的应力。应变电阻值
,灵敏度系数
,接入电桥的一臂,其余桥臂为标准电阻
。若电桥由10V直流电源供电,测得输出电压为5mV。求该点沿应变片敏感方向的应变和应力。构建材料的弹性模量为
Pa。
题目解答
答案
解:把数据带入
,得到应变
应力为
Pa。
解析
步骤 1：确定电桥输出电压与应变的关系
电桥输出电压$U_{out}$与应变$\varepsilon$的关系为$U_{out} = \frac{K \varepsilon U_{in}}{4}$，其中$K$是灵敏度系数，$U_{in}$是输入电压，$\varepsilon$是应变。
步骤 2：计算应变
将已知的$U_{out} = 5mV$，$K = 2$，$U_{in} = 10V$代入上述公式，得到$\varepsilon = \frac{4U_{out}}{KU_{in}}$。
步骤 3：计算应力
应力$\sigma$与应变$\varepsilon$的关系为$\sigma = E \varepsilon$，其中$E$是弹性模量。
电桥输出电压$U_{out}$与应变$\varepsilon$的关系为$U_{out} = \frac{K \varepsilon U_{in}}{4}$，其中$K$是灵敏度系数，$U_{in}$是输入电压，$\varepsilon$是应变。
步骤 2：计算应变
将已知的$U_{out} = 5mV$，$K = 2$，$U_{in} = 10V$代入上述公式，得到$\varepsilon = \frac{4U_{out}}{KU_{in}}$。
步骤 3：计算应力
应力$\sigma$与应变$\varepsilon$的关系为$\sigma = E \varepsilon$，其中$E$是弹性模量。