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起重运输机械的应力应变测量

来源：欧美大地仪器设备中国有限公司分类：应用方案 2021-07-03 16:27:14 328阅读次数

起重机械一般工作环境恶劣，且频繁地承受各种载荷的反复作用，为了确保其安全状态，避免起重臂断裂、倾覆等事故发生，必须采取相关安全检测，其中包括对金属结构的检测。

测量手段：
应变电测法是用电阻应变片先测出构件的表面应变，再根据应力、应变的关系式来确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。应变电测法是对机械结构设计、制造、装配的可靠性和安全性进行测试、分析和评价的常用手段。

测量目的：
测量金属结构主要受力部位的应变、应力，进行强度、刚度校核，并且可通过动态测量，测出结构的动态特性。
起重机金属结构应力测量主要分为：
1．校核性测量：验证结构强度（刚度）是否满足理论计算要求。例如，新产品鉴定性检测。
2．改进性测量（节约化）：产品改进，确定安全储备，减轻结构自重。
3．优选性测量：各种设计产品的方案比较、试验研究性检测。
4．增潜性测量：产品改造，提高结构承载能力。

应力分布：

单向应力状态

在单向拉伸或压缩外力作用下，沿轴向应力方向贴应变片

平面应力状态（主应力方向已知）

沿x和y的方向各贴一枚应变片（或直角应变花）

平面应力状态（主应力方向未知）

在被测构件上的同一个测点以三个不同的方向进行测量（如0°-45°-90°三轴应变花），并对3个不同方向上的应变进行测量，根据公式求出主应力与主应力的方向

应变片布置原则：

港口机械的金属结构基本上是由角钢、槽钢、工字钢、T型钢、钢管等型材或由钢板焊成的箱形结构所组成。由各种形式材料组成的结构，通常承受拉(压)、弯、扭等几种外力的作用，其断面上的应力分布比较复杂。
各种断面的应力分布规律：
a．断面上通常只有两种力：正应力、剪应力

b．断面角点处只有正应力，而无剪应力（相当于单向应力状态）。正应力的ZD值出现在角点处。
c．剪应力的分布形式根据其断面形状不同而不同，一般来说，ZD剪应力产生在中性轴处（主惯性轴处）。
贴片建议：

1、根据应力分布状态：单向平面应力状态
（1）主应力方向已知：
轴向受力构件——应变片可在断面上、下或左、右沿轴向布置。
受弯构件——ZD弯矩处断面的边缘或四角沿轴向布置。
压弯构件——断面上四角不少于四片轴向布置。
（2）主应力方向未知：
受弯构件的正应力与剪应力较大的部位；
断面形状不规则或有突变处；
汇交力系的杆件节点部位。
2、重要受力部位：贴双片，提高测量值的可靠性
3、对称结构断面：可适当减少布片、数量，例如单边布片。

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