电阻应变测量方法是指用电阻应变计测定构件的表面应变,并将应变转换成电信号进行测量的方法,简称电测法。电测法的基本原理是:将电阻应变计(简称“应变计”)粘贴在被测构件的表面,当构件发生变形时,应变计随着构件一起变形,应变计的电阻值将发生相应的变化,通过电阻应变测量仪器(简称“电阻应变仪”),可测量出应变计中电阻值的变化,并换算成应变值,或输出与应变成正比的模拟电信号(电压或电流),用记录仪记录下来,测得结果是应变,根据应力-应变关系即可计算出被测点的应力,从而达到进行应力分析的目的。也可用计算机按预定的要求进行数据处理,得到所需要的应变或应力值。其工作过程如图3.1所示。
图3.1 电阻应变测量的工作过程
该方法的主要优点是:测量精度高、测量范围广、应变计频率响应好,采取相应措施,可以进行高(低)温、高压液下、高速旋转及强磁场和辐射等特殊条件下的静态及动态应变测量;由于输出信号为电量,测量结果便于数码显示及计算机处理,容易实现应变远距离非接触性遥测;可用应变计制造各种传感器,用来测量力、压强、位移、加速度等非应变力学物理量。电阻应变测量技术是实验应力分析应用最多的一种手段。
该方法的主要缺点是:应变计一般只能测量构件表面上一些离散点的应变,获得的信息不是连续的。除混凝土、石膏构件(或模型)等可以设法预埋应变计进行内点应变测量外,对多数材料无法进行内点应变测量。
本章将按图3.1所示工作过程的顺序,介绍电阻应变测量技术的基本原理及测量技术,包括电阻应变计、应变测量电路、电阻应变仪及记录器、静态应变测量、动态应变测量、特殊条件下的应变测量、应变计式传感器等内容。