题目
金属材料的灵敏度影响因素主要取决于()A. 应变片受力后材料几何尺寸的变化1+2μB. 材料的电阻率发生的变化,即(∆ρ/ρ)/ε
金属材料的灵敏度影响因素主要取决于()
A. 应变片受力后材料几何尺寸的变化1+2μ
B. 材料的电阻率发生的变化,即(∆ρ/ρ)/ε
题目解答
答案
A. 应变片受力后材料几何尺寸的变化1+2μ
解析
本题考查金属材料应变片灵敏度的影响因素。核心思路在于理解应变片灵敏度系数的定义及其物理本质。关键点在于区分电阻变化由几何尺寸变化(长度和横截面积)引起与材料电阻率变化引起的区别。在弹性变形范围内,金属材料的电阻率变化通常较小,因此灵敏度主要取决于几何尺寸的变化,涉及泊松比μ的影响。
灵敏度系数公式推导
应变片灵敏度系数定义为:
$K = \frac{\Delta R/R}{\varepsilon}$
其中,$\Delta R/R$为电阻变化率,$\varepsilon$为应变。
几何尺寸变化分析
- 长度变化:应变$\varepsilon$导致长度增加$\Delta L = \varepsilon L$。
- 横截面积变化:横向应变为$-\mu \varepsilon$(泊松比$\mu$),横截面积减少:
$\Delta A/A = -2\mu \varepsilon$
电阻变化计算
电阻$R = \rho L/A$,几何尺寸变化导致:
$\frac{\Delta R}{R} = \frac{\Delta L}{L} - \frac{\Delta A}{A} = \varepsilon - (-2\mu \varepsilon) = (1 + 2\mu)\varepsilon$
因此,灵敏度系数为:
$K = \frac{\Delta R/R}{\varepsilon} = 1 + 2\mu$
选项分析
- 选项A:几何尺寸变化$(1 + 2\mu)$是灵敏度的直接决定因素。
- 选项B:电阻率变化$(\Delta \rho/\rho)/\varepsilon$在弹性范围内通常可忽略,非主要因素。