[发明专利]基于四点弯曲疲劳试验测量小梁梁底拉应变的方法

权利要求书

1.基于四点弯曲疲劳试验测量小梁梁底拉应变的方法，其特征在于，包括：将小梁试件安装在万能试验机四点弯曲疲劳加载装置内，将三个位移传感器依次安装在小梁试件上表面，利用两端的位移传感器获取内夹具处小梁竖向挠度，利用中间位移传感器获取小梁跨中竖向挠度，将两挠度值做差，利用挠度差计算小梁跨中位置处的梁底水平拉应变。

2.根据权利要求1所述的测量小梁梁底拉应变的方法，其特征在于，三个位移传感器中的第二位移传感器安装在小梁试件上表面的跨中位置处，第一、第三位移传感器对称设置在第二位移传感器的两侧，第一、第三位移传感器设置在两个内夹具的内侧，三个位移传感器充分接触小梁上表面。

3.根据权利要求2所述的测量小梁梁底拉应变的方法，其特征在于，利用两端的位移传感器获取内夹具处小梁竖向挠度包括：利用第一位移传感器测量得到第一内夹具处竖向挠度，利用第三位移传感器测量得到第二内夹具处竖向挠度，将两挠度值取平均值作为内夹具处的竖向挠度。

4.根据权利要求3所述的测量小梁梁底拉应变的方法，其特征在于，所述第一位移传感器靠近第一内夹具设置，两者距离范围为1-2厘米。

5.根据权利要求4所述的测量小梁梁底拉应变的方法，其特征在于，利用挠度差计算小梁跨中位置处的梁底水平拉应变包括：

小梁在四点弯曲受力下，内夹具至跨中之间的弯曲挠度表达式为：

式中，F表示荷载集中作用力，E表示弹性模量，I表示惯性矩，A表示相邻夹具之间的距离，A＝l/3；x为小梁试样任意点距离第一外夹具的距离，将第一外夹具视作为位置原点；l表示两个外夹具之间的距离，即小梁跨径；

由于剪切挠度抵消掉，故挠度差为二者弯曲挠度的差值，带入弯曲挠度公式为：

式中，V表示剪切挠度与弯曲挠度之和；L表示小梁试件长度，L/2表示小梁跨中位置；

小梁跨中弯曲挠度表达式为：

式中，ε为小梁梁底水平拉应变，h为小梁高度；

利用挠度差与小梁跨中位置弯曲挠度的关系，计算小梁梁底水平拉应变，表达式为：

令则上式小梁梁底水平拉应变表达式为：