1、目的及意义

1.1目的及意义

悬臂梁在工程力学的受力分析中，是一种比较常见的简化模型。在许多的实际工程问题分析时，工程中的很多受力部分可以简化为悬臂梁^[1]来进行分析效验等。不管是在工程设计还是在机械设计中都有广泛的应用，有着结构简单，经济实惠的优点。但是受到自身结构的限制，一般悬臂梁的力学性能和使用性能都会受到很大的限制。即使只在悬臂梁末端事假一个较小的载荷，通过较长的力臂的放大作用也会产生很大的弯矩。因此对悬臂梁强度校核前的受力分析并对其优化设计对工程领域和机械领域的发展有这极大地意义。

本文主要通过对悬臂梁电测法探究悬臂梁在使用过程中的受力情况。电阻应变传感器是一种将应变转化为电阻变化的传感器，但是应变片材料的电阻一般都受到温度的影响，温度引起的阻值变化叫温漂^[7]，这种由于物质内部热被激发所引起的热输出通常是导致灵敏度下降的主要因素，因而在应变测量中都要采取相应的温度补偿措施^[5]。

采用一些补偿措施在一定程度上抵消或减小其穿出的温漂，这就是温度补偿。电阻应变片对温度变化十分敏感。当环境温度变化时，因应变片的线膨胀系数与被测构件的线膨胀系数不同，且敏感栅的电阻值随温度的变化而变化，所以测得应变将包含温度变化的影响，不能反映构件的实际应变，因此在测量中必须设法消除温度变化的影响。

消除温度影响的措施是温度补偿。在常温应变测量中温度补偿的方法是采用桥路补偿法。它是利用电桥特性进行温度补偿的。

1.补偿块补偿法^[4]：把粘贴在构件被测点处的应变片称为工作片，接入电桥的AB桥臂；另外以相同规格的应变片粘贴在与被测构件相同材料但不参与变形的一块材料上，并与被测构件处于相同温度条件下，称为温度补偿片，将它接入电桥与工作片组成测量电桥的半桥，电桥的另外两桥臂为应变仪内部固定无感标准电阻，组成等臂电桥。有电桥特性可知，只要将补偿片正确的接在桥路中即可消除温度变化所产生的影响。

2．工作片补偿法^[8]：这种方法不需要补偿片和补偿块，而是在同一被测构件上粘贴几个工作应变片，根据电桥的基本特性及构件的受力情况，将工作片正确地接入电桥中，即可消除温度变化所引起的应变，得到所需测量的应变。

电阻应变片的温度补偿方法通常有应变片自补偿法和桥路补偿法两类。应变片自补偿法师通过精心选配敏感栅材料与结构参数，使得当温度变化时，产生的附加应变为零或相互抵消。具体可包括单丝自补偿法和双丝组合式自补偿法。

桥路补偿法^[10]：如下图所示电桥，其中R1为工作应变片，R2为补偿应变片。工作应变片贴在被测试件表面上，R2粘贴在一块与试件材料完全相同的补偿块上，不承受应变，自由的放在试件上或附近。当温度发生变化时，R1和R2的电阻都发生变化，由于温度变化相同，且R1、R2为相同应变片，所以R1、R2的电阻变化相同，这时电桥输出不受影响，即是说电桥的输出与温度变化无关，只与被测应变有关，从而起到温度补偿的作用。