今天介绍下应变片结构和工作原理，以及应变转化成应力的方法。
一、应变片结构
应变片由基底（板）、敏感栅、覆盖片、应变片导线等组成，如图所示：
二、应变片原理
应变片贴在被测定物上，随着被测定物的应变一起伸缩，应变片内部的金属箔材就随着应变伸长或缩短。金属在机械性的伸长或缩短过程中其电阻会随之变化，通过测量电阻的变化而对应变进行测定，如下图所示：
应变片电阻的变化率（ΔR/R）与被测定物体的变化率（ΔL/L）应变量成比例关系，两者之间的关系如公式：
式中：K——比例常数（应变片常数）。
三、常用应变片
四、应变片的排列
当零件表面受力复杂，主应力无法确定时，需三个独立数据确定一点的应力状态。沿任意三个方向q1、q2、q3粘贴三个工作应变片，测出对应方向应变εq1、εq2、εq3。
应变计算公式：
切应变公式：
通过上述公式，可解出未知量εx、εy、γxy （为x−y 平面内的切应变）。再利用这些量求主应变ε1、ε2及主方向与X轴夹角q ：
主应变公式：
主方向夹角公式：
最大切应变公式：
若已知材料弹性模量E、泊松比μ，主应力σ1、σ2可由胡克定律推导得：
五、三片式直角应变花
三片式直角应变花（0∘、45∘、90∘布置），如下图：
其主应变ε1、ε2计算公式：
式中，ε0∘、ε45∘、ε90∘分别为应变花0∘、45∘、90∘方向测得的应变 。
主应变方向与0∘ 应变片夹角φ 计算公式：
已知材料弹性模量E、泊松比μ，主应力σ1、σ2由胡克定律推导：
六、应变转化成应力
在路试测得结构应变时域信号后，可以通过ncode软件将应变转化成所需要的应力，以开展后续的疲劳分析工作。流程和设置如下，其中（13、14、15）分别对应3个方向的应变通道。
作者：何以CAE
来源：何以CAE
