应力测量方法

1. 残余应力的测量方法

1.盲孔法残余应力测量

它的原理是在平衡状态下的原始应力场上钻孔 ，以去除一部分具有应力的金属，而使圆 孔附近部分金属内的应力得到松弛，钻孔破坏了原来的应力平衡状态而使应力重新分布，并呈现新 的应力平衡，从而使圆孔附近的金属发生位移或应变，通过高灵敏度的应变仪，测量钻孔后的应变 量，就可以计算原应力场的应力值。
残余应力检测仪主要采用盲孔法进行各种材料和结构的残余应力分析和研究，还可作为在静力强度研究中测量结构及材料任意点变形的应力分析仪器。如果配用相应的传感器，也可以测量力、压力、扭矩、位移和温度等物理量。它以计算机为中央微处理机，采用高精度测量放大器、数据采集和处理器，测量中无需调零，可直接测出残余应力值的大小及方向，实现了残余应力测量的自动化。
2.磁测法残余应力测量
磁测法残余应力检测法主要是通过磁测法来测定铁磁材料在内应力的作用下磁导率发生的变化确定残余应力的大小和方向。众所周知，铁磁材料具有磁畴结构，其磁化方向为易磁化轴向方向，同时具有磁致伸缩性效应，且磁致伸缩系数是各向异性的，在磁场作用下，应力产生磁各向异性。磁导率作为张量与应力张量相似。通过精密传感器和高精度的测量电路，将磁导率变化转变为电信号，输出电流（或电压）值来反映应力值的变化，并通过装有特定残余应力计算机软件的计算机计算，得出残余应力的大小、方向和应力的变化趋势。
3.X射线衍射法残余应力测量
在各种无损测定残余应力的方法之中，X射线衍射法被公认为最可靠和最实用的。它原理成熟，方法完善，经历了七十余年的进程，在国内外广泛应用于机械工程和材料科学，取得了卓着成果。X-射线应力测定仪是一种简化和实用化的X射线衍射装置，因而它还有一项附加的功能──测定钢中残余奥氏体含量。由于它适用于各种实体工件，而且能够针对同一点以不同的φ角、Ψ角进行测试,以探测织构的影响，这项功能便具备了重要而独特的用途。

2. 现代构造应力场的测量方法

(一)震源机制

地震主要是急剧断层运动的结果。由于地震震源断裂剪切运动必定造成质点初次运动的四象限分布，因此，在震中四周不同方向上分布的地震台所接收到的同一次地震波的初动方向也是四象限分布。如图3－32所示，标有力偶的大圆为震源断层面，另一大圆为节理面，两者相互垂直。两对顶象限的地震台所收到的地震波初动为负，另外两对顶象限为正。这样很容易在赤平投影图上求出σ₁、σ₂、σ₃的空间方位。

(二)压裂

在油气田开发中，为了改善储层中孔渗条件、增加产量，常采用压裂的方法，即向目的层注入高压流体，使岩石破裂。在地应力值低于岩石的强度时，岩石不发生破裂。但岩石中孔隙液压增加，从而降低岩石的强度，在同样的地应力作用下，岩石就可能破裂。通过测井资料和油藏的动态分析，可求得岩石破裂面的产状，进而求得自然状态下主应力σ₁、σ₂、σ₃的方位。利用注入液体的压力变化特征，还可求出主应力σ₁、σ₂、σ₃的数值。

(三)应力解除法

在钻孔底部的岩石上安放应变元件，打钻使钻孔中带有应变元件装置的岩石与周围岩石孤立开来。这实际上是减去一切构造应力的作用，岩石必定发生变形的恢复。这可由应变元件记录下来。这样，被减去的应力，即被解除的应力也可以计算出来。这个被解除的应力就是自然的构造应力。适当地安放应变元件，可以计算出钻孔底部平面上的最大和最小主应力方向和数值。但这种方法只能在约100m深的钻孔中进行，所以它只能了解地表浅层的应力状态。

(四)地形变测量

受构造应力的作用，地面也在发生应变，即地面的形变，简称地形变。设置适当的观测基线和观测网，定期重复测量，从地形变可以计算出构造应力场主轴的方位。

对于古构造应力场和现代构造应力场还可以进行物理模拟、数学模拟以及理论计算，以验证自然界中所测得的构造应力场和解释所存在的构造，并预测在自然界中可能存在的应力场和构造形态。

图3－32 地震波初动的四象限分布空圈表示初动向下为负;实点表示初动向上为正

3. 其他地应力测量方法

（1）扁千斤顶法

扁千斤顶又称“压力枕”，由两块薄钢板沿周边焊接在一起而成，在周边处有一个油压出口和一个出气阀，见图1-15。

图1-15 扁千斤顶应力测量示意图

扁千斤顶的测量原理基于岩石为完全线弹性的假设。具体做法是：在待测区安装两个测量柱，并用微米表测量两柱之间的距离，再挖一个垂直于测量柱连线的扁槽，其形状参数与扁千斤顶一致，同时记录下由于扁槽开挖造成的应力释放而引起的测量柱间距离的变化，而后将扁千斤顶完全塞入槽内，再用电动或手动液压泵向其加压，由于压力的增加，两测量柱的距离亦增加。当两测量柱之间的距离恢复到扁槽开挖前的大小时，停止加压，记录下此时扁千斤顶中压力，该压力称为“平衡压力”，等于扁槽开挖前表面岩体中垂直于扁千斤顶方向，即平行于二测量柱连线方向的应力。由此可以看出，扁千斤顶法测量地应力是一维的，而且应用范围也受到限制，现已被淘汰。

（2）刚性包体应力计法

此法是20世纪50年代继扁千斤顶法之后应用较为广泛的一种岩体应力测量方法。

理论分析表明，在一个无限体中的刚性包体，当周围岩体中的应力发生变化时，在刚性包体中会产生一个均匀分布的应力场，该应力场的大小和岩体中的应力变化之间存在一定的比例关系。假设在岩体中的x方向有一个应力变化σ_x，那么在刚性包体中的x方向会产生应力σ′_x，并且有下式存在：

油气藏现今地应力场评价方法及应用

式中：E、E′——分别为岩体和刚性包体的弹性模量；μ、μ′——分别为岩体和刚性包体的泊松比。

从（1-26）式可以看出，当E′/E＞5时，σ′_x/σ_x值将趋向于一个常数1.5，即当刚性包体的弹性模量超过岩体的弹性模量5倍之后，在岩体中任何方位的应力变化将在包体中相同方位引起1.5倍的应力。因此，只要测量出刚性包体中的应力变化就可知道岩体中的应力变化。根据刚性包体中压力测试原理的不同，刚性包体应力计可分为（表1⁃1）：

表1-1 刚性包体应力计表

由于刚性包体应力计具有很高的稳定性，因而可用于对现场应力变化进行长期监测。然而此法通常只能测量垂直于钻孔平面的单向或双向应力变化情况，而不能用于测量原岩应力，而且除钢弦应力计外，其他各种刚性包体应力计的灵敏度均较低，故已淘汰。

在钻孔孔壁应变测量法所采用的应变计目前有两种：①一般的钻孔三向应变计，它是把测量元件电阻丝应变片直接贴在钻孔岩壁上，这种应变计测量精度高，但操作复杂，对被测岩体完整性要求高，因而测量成功率低。②我国学者刘允芳等人研制的利用环氧树脂技术制成的空心包体式钻孔三向应变计测量的成功率较高，已被广泛使用。

（3）应力解除法

图1-16 应力解除法测量地应力示意图

此法是最早被采用的实地地应力测量方法。尽管在技术细节上有很多变化，但基本原理是一致的，即先钻一大孔，孔径一般为130mm，沿大孔轴线在孔底钻一个小孔，孔径一般为36mm，把应变测量装置下入小孔中，再把塞有应变测量装置的大孔孔底套出（图1-16），卸掉孔心的围限压力，测量卸载过程中孔心应变，就可以计算出三向主应力值和主应力方向。

实际中，由于技术细节的不同，还有很多应力解除法，上面的是套孔应力解除法，对应的还有局部应力解除法，包括切槽解除法、钻孔全息干涉测量法、平行钻孔法、中心钻孔法、钻孔延伸法等。

（4）松弛应变测量法

微分应变曲线分析法

此法是由斯特里克兰（F.G.Strickland）、雷恩（N.K.Ren）和J.C.罗吉尔斯等人在20世纪80年代初首先提出。该法基于这样的假设：即一个从地下取出的岩心，由于解除了应力，将会随着岩石的膨胀而出现微裂隙，裂隙的分布和原岩应力的方向有关，裂隙的数量和强度与原岩应力大小成正比。在试验中可作出微分应变曲线图（图1-17）。

在对加压试验中描绘出的12条应力-应变曲线进行微分分析，由于每一曲线均包含两个（或两个以上）线性段，两个线性段的斜率明显不同，两个线性段之间有一个过渡段，由此可获得在单位压力下的裂隙闭合应变率，即ε′，如图1-17。由12个方向的裂隙闭合应变率可求得三个主裂隙应变的方向，它们对应着三个主应力的方向。主应力的大小可由瞬时关闭压力值来确定。

图1-17 微分应变曲线分析图

（据蔡美峰等，1995）

非弹性应变恢复法

此法的原理早在1969年即由沃伊特（B.Voight）提出，后来图菲尔（L.W.Tueful）等人作了重大发展。

非弹性应变恢复法在某种程度上是应力解除法的延伸。沃伊特等人认为由应力解除引起的岩心的变形由两部分组成：一是弹性部分，它是在应力解除的瞬间完成的；二是非弹性部分，它要经过一个相当长的时间才能完成。非弹性恢复应变与总的恢复应变成正比，主非弹性恢复应变的方向与原岩主应力方向一致。同时，如果岩石是均质和线粘性的，且其泊松比已知，并不随时间而变化，而且自重是一个主应力，那么由测得的主非弹性恢复应变的大小即可计算出原岩应力的大小。

4. 残余应力测试的残余应力测试方法

金属材料在机械加工和热加工（铸件、焊接件、锻件）的过程中都会产生不同的残余应力。残余应力的存在对材料的力学性能有着 重大的影响，焊接件的制造和热处理过程中尤为明显。残余应力的存在，一方面工件会降低强度，使工件在制造时产生变形和开裂等工艺缺陷；另一方面又会在制造后的自然释放过程中使材料的疲劳强度、应力腐蚀等力学性能降低。从而造成使用中的问题。因此，残余应力的检测对于热处理工艺、表面强化处理工艺、消除应力工艺的效果及废品分析等都有很重要的意义。
残余应力的测量方法可以分为有损和无损两大类。
有损测试方法就是应力释放法，也可以称为机械的方法；无损方法就是物理的方法。
机械方法目前用得最多的是钻孔法（盲孔法），其次还有针对一定对象的环芯法。
物理方法中用得最多的是X射线衍射法，其他主要物理方法还有中子衍射法、磁性法、超声法以及压痕应变法。
残余应力的检测国内外均已开展多年，其测定方法可分为机械测定法和物理测定法。机械测定法测定时须将局部分离或分割使应力释放，这就要对工件造成一定损伤甚至破坏，典型的有切槽法和钻孔法，这方面技术成熟，理论完善。其中尤以小直径盲孔法因对工件损伤较小、测量较可靠，已成为现场实测的一种标准试验方法(见ASTM E837-99)。物理测定法主要有射线法、磁性法、超声波法，以及国内首创的压痕应变法（GB/T 24179-2009），均属于无损检测方法。射线法理论完善，但因有射线伤害和仅能测定表面应力使其应用受到很大限制；磁性法为根据铁磁体磁饱和过程中应力与磁化曲线之间的变化关系进行测定，在一定范围内适用；压痕应变法采用电阻应变片作为测量用敏感元件，在应变花中心部位采用冲击加载制造压痕以代替钻孔，通过应变仪记录压痕区外弹性区应变增量的变化，从而获得对应于残余应力大小的真实弹性应变，求出残余应力的大小。从已有工程应用结果看，这类方法既有应力释放法的优点，测试设备相对简单，测试结果准确可靠，又有物性法的优点，被测件表面无明显损伤（压痕直径约1.2mm，深度0.2mm），属于无损应力检测方法。综合各方面的资料，本公司目前开展残余应力检测方面的研究主要以压痕法、小直径盲孔法、X射线衍射法为主。
盲孔法残余应力检测法就是在工件的被测部位贴上应变花（计），通过在应变花（计）中心打一个Φ2mm左右的小盲孔引起残余应力的释放，同时，由残余应力测试仪将这种释放量测出并通过计算得出该部位的残余应力大小和方向。
具体步骤如下：
①、将TJ120-1.5-φ1.5应变花按应变计粘贴通用方法准确粘贴在试样测量点上，并焊好测量导线。粘贴前试样表面应打磨，但在打磨时不能破坏原有残余应力场。
②、连接静态电阻应变仪。以待测的应变花作为补偿片，将各应变计所接电桥调零。
③、安装钻具，将带观察镜的钻具放在试样表面上，必要时 开启照明灯，在观察镜里观察，初步对准应变花中心位置。然后在钻具支腿与试样接触处滴少许502胶水，胶水固化后拧紧钻具支腿上的锁帽，将钻具固定于试样表面。再松开锁紧压盖，调X-Y方向的四个调节螺钉3（必须先松后紧），使观察镜1的十字线中心在转动观察镜观察时始终与应变花中心保持重合。锁紧压盖2，静态电阻应变仪重新调零。
④、钻孔，取下观察镜，将专用端面铣刀的钻杆擦干净，滴上润滑油（需用缝纫机油，不可使用一般机油），插入钻具的套筒内，用手轻轻转动，划去钻孔部位的应变花基底后，取出钻杆。此时，每个应变计的应变读数应当变化不大，再次调整静态电阻应变仪的零点。
将配置φ1.0mm钻头的钻杆擦干净，滴上润滑油插入钻具套筒内，松开钻杆上的定位卡圈11，在钻杆卡圈与钻具套筒7间塞入厚度为2.0mm的钻孔深度控制垫块8，使钻头与工件接触后固定卡圈。除去2.0mm的垫块，连接好手电钻，调压器调至60~70V，即可开钻。保持合适的压力，钻至卡圈与夹具套筒间贴合，即预定孔深（2.0mm），拔出钻杆。再换上配置φ1.5mm麻花钻杆，按以上相同步骤进行钻孔，。

5. 围岩二次应力场的现场测试

5.1.1 二次应力测量的W(改进)型门塞式应力恢复法的提出

20世纪30年代就有人用量测硐壁的应变来计算岩体的初始应力。自50年代以后，人们着重研究岩体深部未受扰动的应力状态，相继出现了雷曼的门塞式应变计、哈斯特压磁应力计以及三向应变计等。我国从50年代起开始岩体应力测量研究，到目前已有较为成熟的应力测量方法。

岩体应力的现场量测包括岩体初始应力测试和硐室围岩应力测试，其测试方法很多。目前常用的方法可分为两大类：应力解除法和应力恢复法，其中应力解除法研究较成熟，应用最广。应力恢复法常用于硐壁表面量测受开挖扰动的次生应力场。

应力恢复法的基本原理是：在选定的测试点安装测量元件，然后在岩体中开挖一个扁槽，埋设液压枕或千斤顶，对其加压，使测量元件的读数恢复到掏槽前的值，则液压钢枕或千斤顶的压力读数便是该方向的岩体应力，其优点是可以不考虑岩体的应力-应变关系而直接得出岩体的地应力。其局限性在于：第一，扁千斤顶法只是一种一维应力测量方法，一个扁槽的测量只能确定测点处垂直于扁千斤顶方向的应力分量，为了确定该测点的几个应力分量就必须在该点沿不同方向切割几个扁槽，这是不可能实现的，因为扁槽的相互重叠造成不同方向测量结果的相互干扰，使之变得毫无意义；第二，如果应力恢复时，岩体的应力和应变关系与应力解除前并不完全相同，也必然影响测量的精度。

在川藏公路二郎山隧道地应力场专题研究中，课题组根据生产实际需要，提出了一套方便、可行、易于现场操作的硐壁表面二次应力测试方法——改进型门塞式应力恢复法。

“门塞式应力恢复法”是依据该测试方法的加压恢复装置近似门塞状及测试原理与应力恢复法相同而提出的，与雷曼的“门塞”应变计还有所不同，故命名“W(改进)型门塞式应力恢复法”。其基本原理是：在硐壁测试点安装应变花，利用应变仪测量X方向(即硐壁沿洞轴线的水平方向)、Z方向(即硐壁铅直方向)及其间45°方向上的初应变值ε₀、ε₄₅、ε₉₀。用内径为50mm的DZ-2A型手持式工程钻解除应力，再测其三个方向的应变值ε₀′、ε₄₅′、ε₉₀′，得到应变差值。取下长度为50mm的岩心，利用点荷载仪配备特制的加载装置(图5-1)完成应力的恢复，求得二次应力σ_x、σ_z，其计算公式为：

σ_x或σ_z=α×F×S_p/A (5-1)

式中：F——应力恢复时点荷载仪压力表读数(MPa)；

S_p——点荷载仪千斤顶活塞面积(cm²)；

α——应力等效系数

A——断面面积(cm²)。

门塞式测试法的优点在于，毋需测定岩石的弹性模量便可计算岩体的应力；单孔可以测定平面内多方向应力；方法简单、易行、经济，适于现场操作。

采用标准样室内试验和数值模拟，对这种方法的合理性和可行性做了检验。

续表

(资料来源：实测)

注：σ_x为硐壁沿轴线水平方向的切向应力；σ_z为沿壁铅直方向的切向应力。

主洞横断面最大高度为7.0m，底宽9.0m；平导横断面最大高度为5.0m，底宽6.0m。

6. 应力的测试方法 测应力的作用

解决应力的困扰，也讲究“望闻问切”，首先明确应力的来源：焊接还是铸造还是其他；再者应力带来了什么问题，变形还是开裂；工件在服役中所处的工况是怎样的；工件的应力应该控制在什么水平下才是合适的；最后，经过一定的措施之后，应力是否得到消减又要怎么评价？这诸多问题，需要专业提供应力解决方案的企业来进行处理才能保证应力的分析及处理效果。华云应力测试仪有无损及微损两种应力检测方式：无损检测主要是SCM21应力检测仪，它通过测定的磁导率来计算残余应力的大小和方向，特别适合不允许做破坏性检测的产品使用；微损检测方式主要是指盲孔法应力检测设备，是一种便携式、应力检测精度高、效率高的仪器。

7. 热应力的测定方法

一,实验目的?
1.了解热应力实验装置的组成,各部分的作用及使用方法;?
2.了解金属构件在热循环过程中热应力的产生原因,过程及分布规律;?
3.熟悉铸造热应力对铸件质量的影响以及减小铸造热应力的措施.?
二,实验内容?
1.在计算机上,利用《铸造应力》实验教学课件,了解铸造应力的分类,形成原因,测定原理,对铸件质量的影响及采用应力框测定铸造热应力的实际过程;?
2.熟悉热应力实验装置的使用方法及热应力测定的过程;?
3.记录,处理和分析实验数据,绘出应力-温度曲线.?
三,实验装置简介?
本实验所使用的热应力实验装置是一种模拟测定装置,该装置由应力框部件,温控显示箱和
计算机系统三部分组成.?
1.应力框部件?
这是实验装置的核心部件,由应力框,拉压力传感器,温度传感器,加热体和冷却水管路等组成,如图2-1所示.?
三根直径相同的应力杆(?A,B,C?)由侧支架支撑,组成相互关联的金属构架(应力框).
杆?A,C?与支架固定在一起,杆?B?的一端与支架固定,另一端与支架之间可作相对水平移动,只有拧紧螺栓?G?时才被锁定,此时应力框成为刚性结构,以便进行实验.松开螺栓时,杆?B?可自由伸缩,三杆间的约束被解除,以此模拟杆?B?在高温下的塑性变形.加热体(电阻丝)?R?用于改变应力杆的温度,以造成三杆间的温差,从而产生内应力.各杆的温度变化由温度传感器?W?A,W?B,W?C?测定.?拉压力传感器?D,E,F?用于测量各杆承受的内应力.杆?A,C?上的拉压力传感器的最大量程为2 kN,杆?B?上的拉压力传感器的最大量程为5 kN,输出毫伏级电压信号.?为保证传感器本身温度恒定,采用循环水进行冷却.?
2.温度控制显示箱?
它由温控仪,稳压电源及显示仪表组成,如图2-2所示.?
温控仪(型号WMZK-01)?A?1,A?2,A?3?接收温度传感器的信号,显示各应力杆的温度,并可设定极限温度以控制加热体的工作状态.?稳压电源向拉压力传感器提供24 V工作电压.?电压表V用于显示实验装置总电路的工作电压.毫伏表mV用于显示拉压力传感器的输出信号.表中显示的值为实际输出信号的10倍.该毫伏值与作用力大小成正比关系.经测定,5 kN量程时,当量值为0.067 kN/mV;24 kN量程时,当量值为0.025 kN/mV.
3.计算机系统?
由主机,显示器及打印机组成.应力杆的输出信号被放大1 000倍,后经计算机处理后以坐标图形式显示在屏幕上,以便直观地看到应力变化趋势.该坐标图的横轴为时间轴,纵轴为应力(或电压)轴.所显示的图像中,横坐标轴下方的曲线为杆?B?所受应力的动态变化情况(其上方的两条曲线与杆?A,C?对应).屏幕图像可存储和重现,亦可通过打印机打印出来.?
四,实验原理?
金属构件在热循环过程中,由于材料热传导特性等因素的影响,构件各部分之间,构件表层与心部之间必然存在温差,致使金属构件的膨胀,收缩量有所差异,加之刚性构架中各部分之间的互相制约,于是在不同的温度区间里在构件中便会形成热应力.?基于上述原理,将应力框的中间应力杆?B加热,随着温度的升高,其长度将有所增加.由于杆B已被锁定,于是形成两侧杆A,C与杆B之间的约束状态,致使杆A,C受拉,杆B?受压.此时三杆间的相互作用通过拉压力传感器以电压信号的形式输出,由毫伏表和屏幕显示出来.三杆间的温差越大,作用力也越大.根据标定的作用力与电压间的当量值可计算出作用力(应力)的数值.加热到最高温度时松开锁紧螺栓,使三杆间的约束解除,相当于中间杆?B?发生了塑性变形.由于作用力消失,因此毫伏表指针和屏幕显示的曲线均回归零位.再次锁紧中间杆,并停止加热,则在冷却过程中,三杆间又产生符号相反的作用力.?
五,实验设备?
热应力测定仪,微型计算机(含《铸造应力》CAI软件).?
六,实验步骤?
1.计算机仿真测定?
1)在计算机上,利用《铸造应力》实验教学课件,了解铸造应力的分类,成因,分布规律及其影响;?
2)用应力框法进行铸造热应力的仿真测定.?
2.使用热应力实验装置进行铸造热应力的测定?
1)检查实验装置各部件,管路,接头的连接是否正确与完好;检查电器线路,接口连接正确及接触良好与否;检查确认应力框部分接地良好与否.设定温度控制仪的极限加热温度值(杆间温差不大于60 ℃).?
2)接通电源,开启温度控制仪;接通稳压电源,开启计算机,并使计算机处于C>状态.进行如下计算机操作:?
SAMPLE? 显示菜单?
0? 显示File Name——?
输入文件名(或?)? 显示hour——?
输入时(0),分(30),秒(0)数和采样时间(1 ms).?显示坐标图.?
3)锁定杆B.适当调整杆A,C紧固程度,使各毫伏表的初始指示值最小.?
4)接通加热体电路,加热中间杆B(为避免加热速度过快,可手动控制开关KB1 ,以形成间歇供热方式).?
5)记录温度值和该时刻与之对应的毫伏表的毫伏值.?
6)在设定的极限温度上停留一段时间.在红灯亮的状态下,松开杆B的锁紧螺栓G.
当毫伏表指针停留在最小数值时,再次锁紧中间杆B,同时切断加热体电路.?
7)观察和记录冷却过程中的温度值和对应的毫伏数.当毫伏表指针低于0刻度时,将开关KA2 ,KB2 ,KC2 转换至相反位置.?
8)将加热,冷却阶段的电压-时间曲线图存入计算机.?
9)当杆B的温度降至室温后,松开锁紧螺栓,关闭所有电路.?
10)整理实验数据,计算作用力和应力值,绘制?V(作用力或应力)--t曲线.
11)分析实验结果,填写实验报告

8. 残余应力测量方法有哪些

方法有很多，盲孔法、磁测法、X射线、环芯法、切割法等，目前使用广泛的方法就是盲孔法，可使用JH-30残余应力检测仪，价格大概几万块钱吧。

9. 应力应变测试常用的方法有哪些

常见的应力测试方法
应力仪或者应变仪是来测定物体由于内应力的仪器。一般通过采集应变片的信号，而转化为电信号进行分析和测量。

应力测试一般的方法是将应变片贴在被测定物上，使其随着被测定物的应变一起伸缩，这样里面的金属箔材就随着应变伸长或缩短。很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化。应变片其实就是应用了这个原理，通过测量电阻的变化而对应变进行测定。一般应变片的敏感栅所使用的是铜铬合金材料，这种材料其电阻变化率为常数，它与应变成正比例关系。

我们通过惠斯通电桥，便可以将这种电阻的比例关系转化为电压。然后不同的仪器，可以将这种电压的变化转化成可以测量的数据。
对于应力仪或者应变仪，关键的指标有： 测试精度，采样速度，测试可以支持的通道数，动态范围，支持的应变片型号等。并且，应力仪所配套的软件也至关重要，需要能够实时显示，实时分析，实时记录等各种功能，高端的软件还具有各种信号处理能力。

10. 各种材料应力的检测方法都有哪些

材料应力的检测方法与设备有很多，其中新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统基于数字图像相关算法，为试验者提供非接触式动态全场三维应变及位移测量，应变测量范围从0.005%-2000%以上。
XTDIC可直接测量全场振幅、振动信息 ；可用于实时监测 ；试验过程可追溯、可评估。基于自主研发算法，结合客户现场试验情况，可为客户提供定制开发服务。客户需求因行业、工况而有一定的差异，产品定制成为客户的关注点，新拓三维提供的定制化服务。