悬臂梁测力系统中,四个相同特性(灵敏系数K=2,初值为120Ω)的电阻应变片接入全桥,当试件受力F时,应变片平均应变为ε=1000μm/m,全桥电路的电源电压为直流5V。试计算电桥输出电压( )伏。
时间: 2024-06-04 13:07:28 浏览: 17
根据悬臂梁测力系统原理,力的大小与应变成正比关系,即:
F = Kε
其中,K为灵敏系数,ε为应变。代入数据得:
F = 2 × 1000μm/m = 2000μm/m = 0.002
电桥的输出电压为:
U = E × (KΔR/R)
其中,E为电源电压,ΔR为电阻值的变化量,R为电阻初值。由于四个电阻应变片相同,所以ΔR/R = ε。代入数据得:
U = 5V × (2 × 120Ω × 1000μm/m / 480Ω) = 5V × 5/12 ≈ 2.08V
所以电桥输出电压为2.08伏。
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悬臂梁第三阶与第四阶振型函数应变合成三维图Matlab程序
以下是一个基本的悬臂梁第三阶与第四阶振型函数应变合成的三维图Matlab程序:
```matlab
% 定义悬臂梁的参数
L = 1; % 悬臂梁长度
b = 0.1; % 悬臂梁宽度
h = 0.2; % 悬臂梁高度
E = 2.1e11; % 杨氏模量
rho = 7850; % 密度
I = b*h^3/12; % 惯性矩
A = b*h; % 横截面积
k = sqrt(E*I/rho/A); % 弹性系数
% 定义悬臂梁的振型函数
syms x
phi3 = sin(3*pi*x/L);
phi4 = sin(4*pi*x/L);
% 计算应变
epsilon3 = diff(phi3,x,2)*(-1/k^2);
epsilon4 = diff(phi4,x,2)*(-1/k^2);
% 绘制三维图
[X,Y] = meshgrid(0:L/20:L,0:b/20:b);
Z3 = subs(epsilon3,x,X);
Z4 = subs(epsilon4,x,X);
figure
surf(X,Y,Z3)
hold on
surf(X,Y,Z4)
xlabel('X')
ylabel('Y')
zlabel('Strain')
title('Bending Strain of a Cantilever Beam')
```
这个程序首先定义了悬臂梁的参数,然后定义了悬臂梁的振型函数。接着,程序计算了第三阶和第四阶振型函数的应变,并使用`meshgrid`函数生成了网格,然后用`surf`函数绘制了三维图。最后,程序添加了标签和标题,以便更好地理解该图形。
matlab悬臂梁剪力,受一个集中力偶和一个集中力
当悬臂梁受到一个集中力偶和一个集中力时,需要分别计算它们产生的剪力,并将它们相加得到总的剪力。
假设悬臂梁长度为L,宽度为b,高度为h,集中力偶大小为M,集中力大小为F,距离悬臂梁左端距离分别为a和b。
在Matlab中,可以通过以下代码计算悬臂梁的剪力:
```matlab
% 定义悬臂梁参数和荷载
L = 4; % 悬臂梁长度
b = 0.1; % 悬臂梁宽度
h = 0.2; % 悬臂梁高度
M = 1000; % 集中力偶大小
a = 1; % 集中力偶距离左端距离
F = 5000; % 集中力大小
b = 3; % 集中力距离左端距离
% 计算悬臂梁剪力
V1 = M*b/L/h; % 集中力偶产生的剪力
V2 = F*(L-b)/L; % 集中力产生的剪力
V = V1 + V2; % 总的剪力
% 显示结果
disp(['悬臂梁剪力为:', num2str(V), ' N']);
```
需要注意的是,这里假设悬臂梁为矩形截面。如果悬臂梁截面形状不同,需要根据具体情况进行计算。
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