
本实验教材是根据2000年教育部批准、颁布的“理论力学课程教学基本要求”和“材料力学课程教学基本要求”而编写的,同时注意选编了近年来工程力学(理论力学、材料力学)实验课程改革的部分成果。 本教材内容共有五章及附录A~D。第1章绪论,介绍了课程的内容和任务,阐述了工程力学实验在人才培养中的重要地位;第2章工程力学实验的设备、仪器及其工作原理,比较详细、全面地介绍了本课程经常用到的实验设备和仪器;第3章理论力学实验;第4章材料力学实验;第5章材料力学综合性研究型实验;附录A~D主要讲述了数据处理、误差分析、相似理论和光测力学等基础知识。 为提高学习者实验前的预习效果、加强对实验的理解、提高实验课的学习效果,本书配套了工程力学实验演示录像光盘。 本教材可作为高等工科院校各专业工程力学(理论力学和材料力学)实验课程教材,同时可供高等工科院校工程力学实验教师进修及广大工程技术人员参考。
前言 工程力学(理论力学,材料力学)课程是高等院校很多工科专业的重要技术基础课,工程力学实验则是该课程的重要组成部分。通过工程力学实验的学习与实践,使学生学习、掌握工程力学实验的基本知识、基本技能和基本方法,培养系统的科学习惯和顽强追求科学真理的意志品质,对于培养学习者的创新能力、实践动手能力和科学素质,具有重要的意义。 本教材在内容的选取、实验方法和实验设备的讲解上,力求既与工程力学课程理论教学相呼应、符合教育部颁布的“教学基本要求”精神,同时又具有一定的独立性。本教材全面收录了《面向21世纪力学系列课程教学内容与课程体系改革的研究与实践》课题中天津大学实验改革成果,同时还收录了天津大学国家工科力学基础课程教学基地建设成果中实验改革成果,以及天津大学力学工程实验示范中心的建设成果,内容极为丰富。读者可以从中全面了解天津大学工程力学实验教学改革的理念和成果。本教材的第2章详细地介绍了实验仪器的性能及使用方法,既考虑到近年来测量仪器与设备的进步,也考虑到部分院校仍在使用经典仪器的现实,内容兼顾先进与经典,以期适应更多院校使用的需要。 本教材由天津大学赵志岗教授、贾启芬教授、侯振德教授和天津工程师范学院方陆鹏教授共同编写。赵志岗任主编,编写第1章,附录A~D,并审读、修改了全书的文字。贾启芬编写第2章的21、22、210、211、216、220节和第3章。侯振德编写第2章的26、28、212~215,第5章的54节。方陆鹏编写第2章的23~25、29、217~219,第4章的41~44、46~412,第5章的51、52节。27、45、53节则由方陆鹏和侯振德共同编写。天津大学力学工程实验中心的张文德高级工程师、富东慧工程师分别协助贾启芬和侯振德作了理论力学和材料力学部分实验内容的编写工作。 为提高学习者在实验前的预习效果,加深学习者对实验的理解,提高实验课的学习效果,由天津大学力学工程实验中心编制了工程力学实验演示光盘。 华中科技大学的梁枢平教授和中国矿业大学的董正筑教授认真审阅了此书,并提出了很多极好的修改意见,编者在此致以衷心的感谢! 限于编者的学识水平,教材中会有很多不足与欠妥之处,希望广大读者和同行不吝赐教,对此编者致以衷心的感谢! 编者
目录
前言
第1章绪论1
11工程力学和工程力学实验1
12工程力学实验课程的任务及内容2
13实验注意事项3
第2章实验设备、仪器及其工作原理5
21机械振动综合实验装置5
22激振器7
23液压万能材料试验机10
24机械式万能材料试验机13
25电子万能试验机16
26电液伺服万能材料试验机23
27扭转试验机30
28高频疲劳试验机36
29摆锤式冲击试验机40
210速度传感器42
211加速度传感器45
212电阻应变计50
213应变式力传感器52
214位移传感器57
215传感器的基本特性与标定60
216示波器63
217静态电阻应变仪67
218动态电阻应变仪73
219X—Y函数记录仪76
220测振仪79
第3章理论力学实验84
31振动系统基本参数测量实验84
32衰减振动与系统的幅频曲线测量实验86
33主动隔振实验90
34被动隔振实验92
35科氏加速度与科氏惯性力实验94
36刚性转子系统动刚度和动约束力实验95
37刚性转子动平衡实验100
第4章材料力学实验106
41金属拉伸试验106
42有机玻璃拉伸试验109
43金属压缩试验111
44工程材料弹性常数测定试验114
45金属扭转试验120
46弯曲应力电测实验123
47主应力电测实验126
48金属冲击吸收功测定试验130
49稳态动应力测定实验132
410光弹性实验135
411规定残余伸长应力测定试验138
412金属疲劳演示试验141
第5章材料力学综合性研究型实验145
51水轮机转轮体模型的应力测试实验145
52连续梁移动载荷电测应力实验148
53冲击瞬态动应力测试实验151
54组合构件综合实验156
附录162
附录A平面应力状态及应变花的有关公式162
附录B误差分析理论和数据处理方法简介164
附录C量纲分析和相似理论简介173
附录D光弹性法的基本知识178
参考文献181