材料力學是研究材料力學性能及其變形規(guī)律的學科，而應變應力則是材料力學中的重要概念。

應變是材料在受到外力作用下產(chǎn)生的形變量，而應力則是材料單位面積上的內(nèi)力。應變應力的研究對于材料的設計、制造和應用具有重要意義。

應力測試的方法有以下幾類：

? 電阻應變測量法：利用電阻應變計測量應力；

? 光彈性方法：利用光的彈性效應測量應力；

? X 射線衍射法：利用 X 光的衍射現(xiàn)象來測量應力；

? 超聲法：利用超聲波在材料中的傳播特性來推斷應力狀態(tài)。

其中電阻應變測量法由于實施簡單，成本低廉，距離遠等優(yōu)點，是最廣泛的應力測量方法。

電阻應變片的基本構(gòu)造一般由敏感柵、基片、引線、蓋片等組成。敏感柵由高電阻系數(shù)的細絲彎曲而成柵狀，將其用粘合劑固定在基底上，而基片的作用是保證將構(gòu)件上應變準確地傳遞到敏感柵上去。在測試時，將應變片固定在被測試件的表面上，隨著試件受力變形，應變片的敏感柵也獲得同樣的變形，從而使其電阻隨之發(fā)生變化，如圖三為應變片在金屬伸縮時電阻值變化原理。通過一定測量線路將這種電阻變化通過儀表記錄下來，就能知道被測試件應變量的大小。

在電阻測量應變的場景中，直接用萬用表配合應變片進行測量無疑是最簡單的，但在進行多通道測試時就相對比較吃力，成本較高。因此可以選擇使用普源M300矩陣開關(guān)系統(tǒng)。

RIGOL-160 路應力測試方案結(jié)構(gòu)圖如下。

該系統(tǒng)的主要構(gòu)成為：

1. DM3068 萬用表為測量單元：該設備在 1MΩ 及以下的電阻測量上的精度達到 0.012%，有效確保測試數(shù)據(jù)的精確性和可靠性；

2. M300+測量板卡：M300 是 RIGOL 推出的數(shù)據(jù)采集和矩陣開關(guān)系統(tǒng)，該設備單機可以配置5塊 64 通道單端或者 32 通道差分的通道切換卡，此方案中為了提高精度，采用差分通道測量，單機最多擴展 160 通道；

3. 模擬總線連接器：用于連接 M300 和 DM3068，將 M300 連接的 DUT 直接轉(zhuǎn)接于 DM3068的輸入端；

4. 接線盒：用于將 DUT 的測試線連接至 M300 開關(guān)卡。

該系統(tǒng)特點

1. 構(gòu)成簡單方便易用

M300 測量系統(tǒng)采用了多種方便多通道測量場景的軟硬件設計：接線盒的設計使得工程師在連接 DUT 的時候，可以避免拆卸機器，直接在小小的接線盒中操作，更換線路更加便捷；測試設置中，可以自定義公式，可以直接將測量的應力結(jié)果，根據(jù)應變計算公式換算為應變值，每個通道設置好后，可以直接復制到其他通道或者整個板卡。

2. 單路成本極低

系統(tǒng)最小配置為 20 通道測量，20 通道增加到 160 通道的每通道擴展成本低于RMB200元，相對于動輒幾十萬的測量設備而言，幾乎可以忽略不計。

3. 數(shù)據(jù)分析管理方便

系統(tǒng)的所有測試數(shù)據(jù)均取自于每套系統(tǒng)的單臺 DM3068 或者 MC3065 萬用表（卡）上，系統(tǒng)標配的軟件即可完美的將數(shù)據(jù)導出并分類分析；對系統(tǒng)做軟件二次開發(fā)，也只需要最多控制倆臺設備，避免因為多設備控制造成的混亂。

審核編輯 黃宇