實(shí)驗(yàn)力學(xué)

前言

實(shí)驗(yàn)力學(xué)是人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象和為解決工程問(wèn)題的需要而發(fā)展起來(lái)的。幾十年來(lái)實(shí)驗(yàn)力學(xué)學(xué)科發(fā)展迅速，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，解決了許多技術(shù)難題。實(shí)驗(yàn)力學(xué)的發(fā)展動(dòng)力來(lái)源于力學(xué)理論發(fā)展和工程應(yīng)用的實(shí)際需要。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，實(shí)驗(yàn)力學(xué)學(xué)科面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，如天空飛行器的可靠性評(píng)價(jià)、高速列車(chē)的安全、微重力下的測(cè)試技術(shù)、生物活體組織的力學(xué)行為、微／納米器件的力學(xué)行為、新型功能材料的力學(xué)行為和深空探測(cè)技術(shù)等。經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)力學(xué)包括應(yīng)變電測(cè)方法和各種光測(cè)方法，如光彈性法、貼片光彈法、全息光彈法、全息干涉法、云紋法、云紋干涉法、散斑干涉法等。近年來(lái)計(jì)算機(jī)和圖像處理技術(shù)發(fā)展迅速，出現(xiàn)了電子散斑法和數(shù)字散斑相關(guān)法，數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集和處理提高了實(shí)驗(yàn)效率和精度。本書(shū)結(jié)合作者多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和近年來(lái)國(guó)內(nèi)外發(fā)展的最新研究成果，全面、系統(tǒng)地介紹實(shí)驗(yàn)力學(xué)的各種測(cè)試方法的基本原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，并列舉各種應(yīng)用。

內(nèi)容概要

本書(shū)全面、系統(tǒng)地闡述了實(shí)驗(yàn)力學(xué)的各種方法的基本原理、實(shí)驗(yàn)技術(shù)和應(yīng)用。全書(shū)分為應(yīng)變電測(cè)與傳感器技術(shù)和超聲波檢測(cè)新技術(shù)、光學(xué)測(cè)試技術(shù)兩篇。第1篇包含應(yīng)變電測(cè)和傳感器技術(shù)基本原理、應(yīng)變計(jì)、傳感器、測(cè)試儀器、靜、動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量技術(shù)、特殊條件下的應(yīng)力測(cè)量技術(shù)和測(cè)量數(shù)據(jù)處理方法、超聲波檢測(cè)新技術(shù)等內(nèi)容。第2篇包括光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、光彈性的基本原理和方法、全息干涉法、全息光彈性法、云紋法、云紋干涉法、散斑干涉法和數(shù)字圖像相關(guān)方法及其應(yīng)用等內(nèi)容。    本書(shū)可供高等院校工程力學(xué)、航空航天、機(jī)械、土建等專(zhuān)業(yè)本科生和研究生作為教材和參考書(shū)，亦可供有關(guān)專(zhuān)業(yè)教師和科研人員參考。

作者簡(jiǎn)介

戴福?。?932.5－）1953年7月畢業(yè)于南京工學(xué)院土木工程系。畢業(yè)后在清華大學(xué)任教，1984年晉升教授，1985為博士生導(dǎo)師。曾出訪(fǎng)并任美國(guó)弗吉尼亞工學(xué)院、美國(guó)韋恩州立大學(xué)、新加坡南洋理工大學(xué)等院校客座教授。主要從事激光技術(shù)和近代光學(xué)為主要技術(shù)手段的現(xiàn)代光測(cè)力學(xué)研究。在全息光彈法的測(cè)量方法和技術(shù)、云紋干涉法的實(shí)驗(yàn)理論、方法、實(shí)驗(yàn)技術(shù)以及在細(xì)微觀(guān)力學(xué)、材料科學(xué)和微電子封裝等領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展。相關(guān)研究成果獲得1982和1997年國(guó)家發(fā)明三等獎(jiǎng)，1989年國(guó)家發(fā)明四等獎(jiǎng)，l988、l995和1997年國(guó)家教委科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，1997年國(guó)防科工委科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，以及1979年全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。發(fā)表論文200余篇，論著7種。先后擔(dān)任中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)第二、三、五、六屆理事會(huì)理事，實(shí)驗(yàn)力學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第一、二、三屆副主任委員和第四、五屆主任委員，中國(guó)《力學(xué)學(xué)報(bào)》第四、五、六屆編委會(huì)常務(wù)編委，《實(shí)驗(yàn)力學(xué)》學(xué)報(bào)副主編、主編。沈觀(guān)林 （1935.1 0－）1953—1957年清華大學(xué)土木系工業(yè)與民用建筑專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)，1957－1959年清華大學(xué)工程力學(xué)研究班學(xué)習(xí)，畢業(yè)后在工程力學(xué)系任教，清華大學(xué)教授。長(zhǎng)期從事固體力學(xué)、實(shí)驗(yàn)力學(xué)和復(fù)合材料力學(xué)教學(xué)和科研，曾獲國(guó)家教委科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（1993），參編的《實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析》和《振動(dòng)量測(cè)與應(yīng)變電測(cè)基礎(chǔ)》分別獲清華大學(xué)優(yōu)秀教材二等獎(jiǎng)；編著《復(fù)合材料力學(xué)》（1996），新主編《復(fù)合材料力學(xué)》教材（2006），參編《應(yīng)變電測(cè)與傳感技術(shù)》專(zhuān)著（1991）和《應(yīng)變電測(cè)與傳感器》教材（1999）等；曾獲清華大學(xué)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)（復(fù)合材料力學(xué)課程）（1996），清華大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)成果二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)多項(xiàng)（1994—1996）；負(fù)責(zé)起草《電阻應(yīng)變計(jì)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB／T13992—1992）主編標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)班講義；歷任全國(guó)應(yīng)變計(jì)及其應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副主任委員，現(xiàn)任應(yīng)力測(cè)試專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員：1986年以來(lái)先后在專(zhuān)業(yè)核心刊物、重要刊物及各種學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文六十余篇。謝惠民（1965.4-）分別于1986，1989，在北京理工大學(xué)獲得固體力學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)士和碩士學(xué)位，于1993年3月在清華大學(xué)獲固體力學(xué)專(zhuān)業(yè)博士學(xué)位，在博士畢業(yè)后留校任教，一直從事實(shí)驗(yàn)力學(xué)的教學(xué)和科研工作?，F(xiàn)任清華大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、固體力學(xué)研、究所副所長(zhǎng)，教育部應(yīng)用力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任：Optics and Lasers in Engineering副主編（中國(guó)區(qū)）：Strain編委；The Journal of Strain Anal ysjs for Eng. Design編委；中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)理事；中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)力學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任委員。近期一直從事實(shí)驗(yàn)力學(xué)測(cè)試方法和技術(shù)及其應(yīng)用研究。近期主要研究與開(kāi)發(fā)近代實(shí)驗(yàn)力學(xué)方法，作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和學(xué)術(shù)骨干承擔(dān)國(guó)家自然基金和部級(jí)項(xiàng)目10余項(xiàng)。相關(guān)研究成果已發(fā)表于國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)刊物，共計(jì)90余篇。先后獲得了多項(xiàng)學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)，包括：國(guó)家發(fā)明三等獎(jiǎng)（1997，排名第二）、教育部技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)（2007，排名第二）。2005年入選教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃，2006年獲得國(guó)家杰出青年科學(xué)基金。

書(shū)籍目錄

第1篇 應(yīng)變電測(cè)與傳感器技術(shù)和超聲波檢測(cè)新技術(shù)  第1章 概論    1.1 實(shí)驗(yàn)力學(xué)應(yīng)變電測(cè)技術(shù)發(fā)展概況    1.2 應(yīng)變電測(cè)與傳感器技術(shù)的特點(diǎn)    1.3 應(yīng)變電測(cè)與傳感器技術(shù)的各種應(yīng)用  第2章 電阻應(yīng)變計(jì)    2.1 電阻應(yīng)變計(jì)的基本構(gòu)造和工作原理    2.2 電阻應(yīng)變計(jì)的各項(xiàng)工作特性    2.3 電阻應(yīng)變計(jì)的種類(lèi)    2.4 電阻應(yīng)變計(jì)選擇和粘貼使用方法    2.5 其他應(yīng)變計(jì)簡(jiǎn)介  第3章 應(yīng)變測(cè)量?jī)x器    3.1 引言    3.2 電橋測(cè)量電路    3.3 應(yīng)變計(jì)各種接橋方法    3.4 應(yīng)變測(cè)量?jī)x器的種類(lèi)    3.5 電阻應(yīng)變儀的基本工作原理    3.6 電阻應(yīng)變儀的技術(shù)指標(biāo)及其檢定    3.7 數(shù)字應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)  第4章 靜、動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量技術(shù)    4.1 靜態(tài)應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量技術(shù)    4.2 動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量技術(shù)    4.3 數(shù)字信號(hào)處理  第5章 特殊條件下的應(yīng)力測(cè)量技術(shù)    5.1 高低溫條件下的應(yīng)力測(cè)量技術(shù)    5.2 高壓液下的應(yīng)力測(cè)量技術(shù)    5.3 運(yùn)動(dòng)構(gòu)件應(yīng)力測(cè)量技術(shù)    5.4 殘余應(yīng)力測(cè)量    5.5 應(yīng)變電測(cè)方法在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用技術(shù)  第6章 傳感器    6.1 傳感器的一般特性    6.2 應(yīng)變計(jì)式傳感器的基本原理與設(shè)計(jì)    6.3 各種應(yīng)變計(jì)式傳感器的構(gòu)造和特性    6.4 壓阻式傳感器    6.5 壓電式傳感器    6.6 電容式傳感器    6.7 電感式傳感器  第7章 測(cè)量數(shù)據(jù)處理與表示    7.1 概述    7.2 基本概念    7.3 概率統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)    7.4 測(cè)量?jī)x器的誤差、準(zhǔn)確度和不確定度    7.5 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定    7.6 異常值    7.7 系統(tǒng)誤差    7.8 最小二乘法    附錄  第8章 超聲波檢測(cè)新技術(shù)第2篇 光學(xué)測(cè)試技術(shù)  第9章 光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)  第10章 光彈性的基本原理和方法  第11章 全息干涉法  第12章 全息光彈性  第13章 云紋法  第14章 云紋干涉法  第15章 散斑干涉法  第16章 數(shù)字圖像相關(guān)方法  第2篇參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1.3.1 航空航天工程1）美國(guó)波音公司Boeing767飛機(jī)靜力結(jié)構(gòu)試驗(yàn)美國(guó)波音公司Boeing767飛機(jī)靜力結(jié)構(gòu)試驗(yàn)采用了2204個(gè)單個(gè)應(yīng)變計(jì)，1162個(gè)應(yīng)變花，使用應(yīng)變測(cè)量?jī)x器約4100個(gè)通道，在飛機(jī)結(jié)構(gòu)上采用120個(gè)液壓加載器。試驗(yàn)中測(cè)量飛機(jī)結(jié)構(gòu)在靜載下很多部位的應(yīng)力應(yīng)變，使用費(fèi)用約4100萬(wàn)美元。2）我國(guó)某型號(hào)飛機(jī)飛行載荷測(cè)量飛機(jī)在飛行中結(jié)構(gòu)承受各種載荷，除了飛機(jī)重力、慣性力外，還有發(fā)動(dòng)機(jī)推力和空氣動(dòng)力。試驗(yàn)人員采用應(yīng)變電測(cè)方法測(cè)量了某型號(hào)飛機(jī)尾翼在飛行中的載荷。在垂直尾翼主梁等處布置各應(yīng)變計(jì)測(cè)量彎矩、剪力和扭矩。在地面上用加載校準(zhǔn)試驗(yàn)，建立作用載荷與應(yīng)變的關(guān)系，在垂直和水平尾翼上分別有18個(gè)和15個(gè)加載點(diǎn)。飛行試驗(yàn)，飛行了35個(gè)架次，試飛周期為2～3年，測(cè)量了各種機(jī)動(dòng)飛行時(shí)的飛行參數(shù)和垂直、水平尾翼的機(jī)動(dòng)載荷。3）導(dǎo)彈端頭結(jié)構(gòu)模擬熱應(yīng)力試驗(yàn)我國(guó)某型號(hào)導(dǎo)彈采用碳一碳復(fù)合材料作端頭，為研究端頭在快速飛行中引起的熱應(yīng)力，在實(shí)驗(yàn)基地對(duì)試件端頭在模擬瞬態(tài)高溫加熱下進(jìn)行測(cè)量。采用自制高溫電阻應(yīng)變計(jì)，粘貼在導(dǎo)彈端頭上若干部位，經(jīng)加熱固化后接成橋路經(jīng)動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀、A／D轉(zhuǎn)換器、微機(jī)、打印機(jī)、繪圖儀，在快速加熱端頭瞬態(tài)高溫下測(cè)量記錄應(yīng)變計(jì)讀數(shù)得出隨溫度衍化的熱應(yīng)力。

編輯推薦

《實(shí)驗(yàn)力學(xué)》為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，高等院校力學(xué)教材。

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