实验力学

1 绪论 1

1.1 实验力学简介 1

1.2 实验力学的内容 2

1.3 实验力学的试验标准 2

1.4 实验方法 2

1.5 实验报告 3

2 主要仪器设备介绍 4

2.1 WDW-100微机控制电子万能试验机 4

2.1.1 主要结构及工作原理 4

2.1.2 使用与操作 6

2.1.3 软件使用说明 7

2.2 WAW系列微机控制电液伺服万能试验机 8

2.2.1 主要结构及工作原理 8

2.2.2 操作规程 10

2.2.3 软件操作方法 10

2.2.4 注意事项 13

2.3 液压式万能材料试验机 14

2.3.1 构造机工作原理 14

2.3.2 操作步骤 15

2.3.3 注意事项 16

2.4 RNJ系列微机控制电子扭转试验机 16

2.4.1 主要结构及工作原理 16

2.4.2 操作使用 17

2.5 NJ-100B扭转试验机 22

2.5.1 构造及工作原理 22

2.5.2 操作步骤 24

2.5.3 注意事项 24

2.6 RXJ-300液晶显示冲击试验机 24

2.6.1 试验机结构和工作原理 25

2.6.2 试验机的操作方法 26

2.6.3 注意事项 27

2.7 XL2118C力＆应变综合参数测试仪 27

2.7.1 应变仪的结构和工作设置 28

2.7.2 测量操作 32

2.7.3 注意事项 33

2.8 YJ-25静态电阻应变仪 34

2.8.1 工作原理 34

2.8.2 操作步骤 35

2.8.3 注意事项 36

2.9 XL2102A动态电阻应变仪 36

2.9.1 面板说明 36

2.9.2 组成及结构 38

2.9.3 使用方法 38

2.9.4 使用注意事项 39

2.9.5 配套动态应变数据采集分析系统介绍 41

2.10 机械式引伸仪 44

2.10.1 千分表和百分表 44

2.10.2 蝶式引伸仪 44

2.11 ZJY-601振动教学实验系统 46

2.11.1 仪器的特点 46

2.11.2 ZJY-601振动教学实验系统组成 46

2.12 XL3418C材料力学多功能实验装置 46

2.12.1 结构组成 47

2.12.2 实验用途 47

2.12.3 配套仪器 47

2.12.4 教师监控软件简介 49

2.13 等强度梁实验装置 50

2.13.1 构造及工作原理 50

2.13.2 操作步骤 50

2.13.3 注意事项 51

2.14 弯扭组合实验装置 51

2.14.1 构造及工作原理 51

2.14.2 操作步骤 52

2.14.3 注意事项 52

3 电测和光弹性实验方法 53

3.1 电测实验方法 53

3.1.1 电测法的概述 53

3.1.2 电阻应变片 54

3.1.3 电桥基本特性 56

3.1.4 温度补偿 57

3.1.5 应变片在电桥中的接线方法 57

3.2 平面光弹性原理 58

3.2.1 概述 58

3.2.2 平面光弹性应力定律 59

3.2.3 平面正交偏振光场装置——获得等倾线和等差线 59

3.2.4 圆偏振光装置——消除等倾线 61

3.2.5 非整数条纹级数的确定——旋转检偏镜法 63

4 基本实验部分 65

4.1 拉伸试验 65

4.1.1 实验目的 65

4.1.2 实验设备和仪器 65

4.1.3 实验试样 65

4.1.4 实验原理与方法 66

4.1.5 实验步骤 67

4.1.6 实验数据的记录与计算 68

4.1.7 实验报告 69

4.1.8 注意事项 69

4.2 压缩试验 69

4.2.1 实验目的 69

4.2.2 实验设备和仪器 69

4.2.3 实验试样 69

4.2.4 实验原理与方法 70

4.2.5 实验步骤 70

4.2.6 实验数据的记录与计算 71

4.2.7 实验报告 71

4.3 扭转试验 71

4.3.1 实验目的 71

4.3.2 实验设备和仪器 72

4.3.3 实验试样 72

4.3.4 实验原理与方法 72

4.3.5 实验步骤 74

4.3.6 实验数据记录与计算 74

4.3.7 实验报告 75

4.4 电阻应变仪桥路练习实验 75

4.4.1 实验目的 75

4.4.2 实验仪器设备和工具 75

4.4.3 实验原理与方法 75

4.4.4 实验步骤 75

4.4.5 实验数据记录与计算 75

4.4.6 实验报告 76

4.5 等强度梁材料弹性模量E、泊松比μ测定实验 76

4.5.1 实验目的 76

4.5.2 实验仪器设备和工具 76

4.5.3 实验原理与方法 76

4.5.4 实验步骤 77

4.5.5 实验结果处理 77

4.6 拉伸梁材料弹性模量E、泊松比μ测定实验 78

4.6.1 实验目的 78

4.6.2 实验设备和仪器 78

4.6.3 实验原理 78

4.6.4 实验步骤 79

4.6.5 实验记录及结果处理 79

4.6.6 注意事项 80

4.7 矩形截面梁的纯弯曲试验 80

4.7.1 实验目的 80

4.7.2 实验设备和仪器 80

4.7.3 实验原理与方法 80

4.7.4 实验步骤 81

4.7.5 实验数据的记录与结果处理 81

4.7.6 实验报告 82

4.7.7 注意事项 82

4.8 薄壁圆筒在弯扭组合变形下的主应力测定实验 82

4.8.1 实验目的 82

4.8.2 实验设备和仪器 82

4.8.3 实验原理与方法 82

4.8.4 实验步骤 84

4.8.5 实验结果处理和分析 84

4.8.6 实验报告 86

5 力学选做实验 87

5.1 电阻应变片的粘贴与焊接技术实验和灵敏系数标定实验 87

5.1.1 实验目的 87

5.1.2 实验设备和仪器 87

5.1.3 实验试样及实验装置 87

5.1.4 实验内容和要求 88

5.1.5 实验报告 90

5.2 强迫振动的振幅和频率光测实验 90

5.2.1 实验目的 90

5.2.2 实验设备和仪器 90

5.2.3 实验原理与方法 92

5.2.4 实验报告 92

5.3 光弹性演示实验 93

5.3.1 实验目的 93

5.3.2 实验设备 93

5.3.3 实验原理 93

5.3.4 实验步骤 96

5.3.5 实验内容 97

5.4 冲击试验 97

5.4.1 实验目的 97

5.4.2 实验设备和仪器 97

5.4.3 实验试样 97

5.4.4 实验原理与方法 98

5.4.5 实验步骤 98

5.4.6 实验数据的处理与分析 99

5.5 剪切试验 100

5.5.1 实验目的 100

5.5.2 实验设备和仪器 100

5.5.3 实验试样 100

5.5.4 实验原理与方法 100

5.5.5 实验步骤 100

5.5.6 实验数据记录与计算 100

5.6 电阻应变片横向效应系数测定实验 101

5.6.1 实验目的 101

5.6.2 实验设备和仪器 101

5.6.3 实验原理 101

5.6.4 实验步骤 102

5.6.5 实验结果处理 102

5.7 压杆稳定实验 102

5.7.1 实验目的 102

5.7.2 实验设备和仪器 102

5.7.3 实验原理 102

5.7.4 实验步骤 103

5.7.5 实验数据记录与计算 103

5.8 复合梁实验 104

5.8.1 实验目的 104

5.8.2 实验设备和仪器 104

5.8.3 实验原理 104

5.8.4 实验步骤 104

5.8.5 实验数据记录 105

5.9 简谐振动幅值测量 105

5.9.1 实验目的 105

5.9.2 实验仪器及装置 105

5.9.3 实验原理 106

5.9.4 实验步骤 107

5.9.5 实验结果和分析 107

5.10 单自由度系统模型参数的测试 107

5.10.1 实验目的 107

5.10.2 实验仪器 107

5.10.3 实验原理 107

5.10.4 实验步骤 108

5.10.5 实验结果和分析 108

5.11 用双踪示波比较法测量简谐振动的频率 108

5.11.1 实验目的 108

5.11.2 实验仪器 109

5.11.3 实验原理 109

5.11.4 实验步骤 109

5.11.5 实验结果和分析 110

6 相似理论和误差分析基础 111

6.1 模型实验概述 111

6.2 相似基本理论 111

6.2.1 现象相似 111

6.2.2 现象相似与物理量相似的关系 112

6.2.3 相似三定理 113

6.2.4 量纲分析 113

6.3 试验数据统计分析 114

6.3.1 测量误差（系统、随机、过失） 114

6.3.2 误差的表示方法 115

6.3.3 误差的传递 116

6.3.4 试验数据的表示方法 117

附录 119

附录1 常用材料的主要力学性能 119

附录2 实验力学常用标准规范 119

参考文献 121