实验力学的记录
- 实验误差的分类包括哪些,消除或减少各类误差的方法有哪些?
过失(疏忽或粗大)误差。只要测量者认真细致、一丝不苟、正确操作、加强校对,此类误差完全可以避免。
随机误差(偶然误差)。增加测量次数,可以取算术平均值为直接测量的最近真值(最佳值)。
系统误差(恒定误差)。①交换抵消法②替代消除法③对称法④校准法
绝对误差。测量值X与被测量真值a之差(X-a),同被测量有相同单位,它反映了测量值偏离真值的大小。
相对误差。测量值的绝对误差与测量值之比叫相对误差。
- 四舍六入五单双修约规则?四舍六入五考虑修约规则?
- 数据的表达包括哪些?其特点?
1) 列表法:简单明了,便于分析、比较物理量的变化规律,自变量与因变量一一对应;规律不明显。
2) 图示法:可以形象直观地看出相关量之间的规律,并可突出地显示其重要特点。
3) 数据拟合法:从已知的离散数据中找出变量之间关系方程式的计算方法称为数据拟合法。用这种方法所得到的关系式称为经验公式。用经验公式来表示实验结果既紧凑又能保存所有实验数据,既便于应用又较深刻地反映了物理现象的内在规律;能够用数据拟合法的毕竟是少数。
- 基本量纲?实验力学中一般取?
- 量纲和谐原理?
量纲(Dimension):撇开单位的大小,表征物理量的性质和类别,同一类的量具有相同的量纲。 如长度量纲为[L] 。4米、5厘米、1000毫米均表示长度,量纲相同,都是长度量纲[L]。
凡是正确反映客观规律的物理方程,其各项的量纲都必须是一致的,即只有方程两边量纲相同,方程才能成立。这称为量纲和谐原理。
- 相似第一、二、三定理?
相似第一定理(必要条件):对于彼此相似的现象,其相似指标为1,或相似判据为不变量。
相似第二定理(π定理):表示一现象各物理量之间的关系方程式,都可以转换成无量纲方程,无量纲方程的各项都是相似判据。
相似第三定理(充分条件):在物理方程相同的情况下,如两个现象的单值条件相似,亦即从单值条件下引出的相似判据若与现象本身相似判据相同,则两现象一定相似。
7、
8、电阻应变片主要工作特性
1.应变片的灵敏系数(K)
应变计粘贴在受到单向轴力的试件表面上,且纵向与应力方向平行时,单位应变引起的电阻值相对变化量。
2. 电阻值
应变片在未经安装、不受力和室温的情况下测定的电阻值。
3.温度效应
由于环境温度变化引起的电阻变化与试件应变所造成的电阻变化几乎有相同的数量级,产生虚假应变,而带来很大的测量误差,这种现象称为应变片的温度效应。
4.机械滞后
应变片粘贴在被测试件上,当温度恒定时,其加载特性与卸载特性不重合,即为机械滞后。
5. 零点漂移
对于粘贴好的应变片,当温度恒定时,不承受应变时,其电阻值随时间增加而变化的特性,称为应变片的零点漂移。
6. 蠕变
如果在一定温度下,使应变片承受恒定的机械应变,其电阻值随时间增加而变化的特性称为蠕变。
7. 应变极限
在一定温度下,应变片的指示应变与测试值的真实应变的相对误差不超过规定范围(一般为10%)时的最大真实应变值。
8. 疲劳寿命
指对已粘贴好的应变片,在恒定幅值的交变力作用下,可以连续工作而不产生疲劳损坏的循环次数。
9.横向效应
将直的金属丝绕成敏感栅后,虽然长度相同,但应变状态不同,应变片敏感栅的电阻变化较直的金属丝小,因此灵敏系数有所降低,这种现象称为应变片的横向效应。
横向灵敏系数与轴向灵敏系数的比值称为横向效应系数H。
10. 绝缘电阻
应变片的绝缘电阻是指应变片的引线与被测试件之间的电阻值。
11. 最大工作电流
允许通过敏感栅而不影响工作特性的最大电流值。
12.横向效应系数
横向灵敏系数与轴向灵敏系数的比值称为横向效应系数H。
- 温度误差的产生原因
用作测量应变的金属应变片,希望其阻值仅随应变变化,而不受其它因素的影响。实际上应变片的阻值受环境温度(包括被测试件的温度)影响很大。由于环境温度变化引起的电阻变化与试件应变所造成的电阻变化几乎有相同的数量级,从而产生很大的测量误差,称为应变片的温度误差,又称热输出。因环境温度改变而引起电阻变化的两个主要因素:
应变片的电阻丝(敏感栅)具有一定温度系数;
电阻丝材料与测试材料的线膨胀系数不同。
- 常用记录仪器
记录仪器是独立于测量仪器之外的通用设备,它将待测的应变变化规律转换成电压或电流信号记录下来的仪器,即记录应变信号。在动态测量当中,记录仪器是必不可少的。早期常用记录仪器有示波器、光线示波器、磁带记录仪、笔式记录仪、数据采集系统等。
- 电阻应变仪的校准
- 设计一个测力传感器,位移传感器
- 平面,圆偏振明场和平面,圆偏振暗场的设计光路及其区别
- 如何区别等倾线与等差线
等倾线是具有相同主应力方向的点的轨迹。
以起偏镜偏振轴(与y轴重合,检偏镜偏振轴与x轴重合)作为起点,所出现的黑线称为零度等倾线。
因此,以各种角度θ=5°、10°…依次同步转动起偏镜与检偏镜,则会相应出现5°等倾线、10°等倾线,转到90°时与0°等倾线重合。
等差线表示模型内主应力差相等的点所组成的轨迹。
在平面偏振布置中,如采用单色光作光源,则受力模型中将同时出现两种性质的黑线,即等倾线与等差线。
- 采用白光光源,等差线呈彩色条纹,等倾线为黑色条纹。
- 同时转动起偏镜和检偏镜,随之转动的是等倾线。
- 改变模型荷载,随荷载增减而变化的是等差线。
- 采用圆偏振布置,即在起偏镜和检偏镜之间加两块1/4波片形成圆偏振场。只出现等差线,而无等倾线。
- 光栅:周期性的空间结构或光学性能的衍射屏,通称光栅
凡是由两组具有光栅结构的图像重叠在一起,由栅线相互遮掩形成的条纹就称为云纹。云纹法是一类重要的实验应力分析方法。云纹法又叫莫尔条纹法、叠栅干涉法,由于这种云纹是由栅线相互遮掩(几何干涉)所形成的,故又称为几何云纹,在位移应变测量中十分有用。
云纹条纹是等位移的轨迹线,即位移相同点的轨迹。同一级条纹上的任意一点沿参考栅主方向的位移量是相同的。位移包括刚体的位移和变形引起的位移两部分。
云纹条纹的含义:光栅主方向上的位移量大小;试件栅与参考栅的相对转角。
云纹法是采用两组重叠的栅线相互遮光而出现的云纹图来测量变形体位移场的光测力学实验方法。
形成云纹状条纹的基本元件为栅(栅片或栅板),它由平行等距(或不等距)的黑线和亮线组成,黑线称栅线,亮线称栅缝。栅线间距称节距,一般用P 表示。节距倒数是栅线的密度(栅频)。如果把两片等节栅重叠起来,让栅线完全重合,其结果和一片栅并无不同。但当两栅线有夹角或异节栅重叠时,则一个栅的栅线会遮挡另外一栅的透明线,形成比栅线宽很多的暗带,在两个栅的透明线重合部分就形成亮带,这些亮带和暗带就是云纹。可见云纹和栅线的方位角及节距有关。
垂直于栅线的方向是栅线的主方向,平行于栅线的方向是栅线的次方向。栅线主方向反映出物体沿该方向的变形。云纹条纹反映了沿栅线主方向的试件变形