材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)

前言

　　伴隨著工業(yè)化的進(jìn)程，越來(lái)越多的結(jié)構(gòu)材料投入實(shí)際使用，各種材料的力學(xué)性質(zhì)如何，需要準(zhǔn)確測(cè)試它們的抗拉壓性質(zhì)、抗扭轉(zhuǎn)性質(zhì)，進(jìn)而測(cè)試抗沖擊、抗疲勞陛質(zhì)；部分特殊方式受荷零件還要測(cè)試抗剪切性質(zhì)、抗擠壓性質(zhì)等。根據(jù)多數(shù)工業(yè)廣泛流行的互換性原理，需要建立統(tǒng)一的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，以達(dá)到同類型構(gòu)件的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一致、效果一樣。由此理念，材料試驗(yàn)從單一零散、各自為陣走向分門別類、標(biāo)規(guī)劃一，才有現(xiàn)代的關(guān)于材料的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的建立。材料的力學(xué)性質(zhì)確立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，材料試驗(yàn)的硬件設(shè)備功不可沒(méi)?？梢哉f(shuō)，材料標(biāo)準(zhǔn)是與試驗(yàn)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)形影相隨的，與此相應(yīng)，材料試驗(yàn)的專用儀器設(shè)備也逐漸成為產(chǎn)業(yè)。也可以說(shuō)，試驗(yàn)機(jī)的變化發(fā)展成為撬動(dòng)材料試驗(yàn)的杠桿，試驗(yàn)儀器設(shè)備質(zhì)量的提升無(wú)疑是工業(yè)精準(zhǔn)化的推力?！　〔牧狭W(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，將欲知力學(xué)性質(zhì)的材料制成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試樣，試驗(yàn)者應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)要求對(duì)試樣進(jìn)行試驗(yàn)前、試驗(yàn)時(shí)的尺寸量測(cè)等，所用測(cè)量器具有游標(biāo)卡尺、百分表等；遂將試樣裝夾在材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)機(jī)能提供試驗(yàn)過(guò)程中即時(shí)采集的荷載、變形等有關(guān)數(shù)據(jù)，并且給出數(shù)據(jù)精度等，這就是材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中硬件的功能?！　C(jī)具的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有的需人工讀取，有的則自動(dòng)記錄。力學(xué)量的測(cè)量分為直接測(cè)量和間接測(cè)量。直接測(cè)量是指無(wú)需對(duì)被測(cè)量與其他實(shí)測(cè)量進(jìn)行一定函數(shù)關(guān)系的輔助計(jì)算而直接得到被測(cè)量值的測(cè)量；間接測(cè)量是指通過(guò)直接測(cè)量與被測(cè)參數(shù)有已知關(guān)系的其他量而得到該被測(cè)參數(shù)量值的測(cè)量。一般的測(cè)量?jī)x器機(jī)具多為直接測(cè)量?！　∪藗儚脑囼?yàn)機(jī)器設(shè)備、測(cè)儀量具的演變，可以觸及實(shí)驗(yàn)硬件的靈魂，從操作性、實(shí)用性、適用性、精密性等角度觀察，也許會(huì)獲得某些靈感。鑒于試驗(yàn)儀器設(shè)備的成規(guī)模生產(chǎn)，各種各樣的儀器機(jī)具都有一定的用戶，本章有時(shí)在詳述操作步驟時(shí)提及某具體設(shè)備儀器，當(dāng)理解為示范介紹，便于理解。實(shí)際上，在當(dāng)今世界氣候問(wèn)題、低碳經(jīng)濟(jì)的理念下，說(shuō)存在競(jìng)爭(zhēng)，那就是產(chǎn)品的能耗比的競(jìng)爭(zhēng)，機(jī)械效率的競(jìng)爭(zhēng)，精密性、可靠性的競(jìng)爭(zhēng)，自然，這些競(jìng)爭(zhēng)會(huì)體現(xiàn)在材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域里，不能一概否定往日機(jī)械式產(chǎn)品的作用。例如，儀量具等，有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)——使用時(shí)不耗能且是直接測(cè)量！現(xiàn)在，人們來(lái)認(rèn)識(shí)一下材料力學(xué)的“武器”吧。　　本章一般前一部分為量具、儀器一類的敘述，后面是機(jī)器設(shè)備的介紹，使用頻率不高的機(jī)具置于后部。

內(nèi)容概要

本書(shū)為21世紀(jì)高等學(xué)校規(guī)劃教材。    本書(shū)按照教育部高等學(xué)校力學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)有關(guān)教學(xué)要求編寫(xiě)，它與材料力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)配套使用。    全書(shū)共分六章：第1章是緒論，介紹了實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)、意義、課程的內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)程序和規(guī)章制度等。第2章是實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備功能，介紹了常用儀器、設(shè)備的構(gòu)造、工作原理、操作規(guī)程及其注意事項(xiàng)。第3章是數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和相似理論，包括誤差分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、量綱分析和相似理論。第4章是材料的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，包含材料力學(xué)課程基本要求規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求、操作規(guī)程和步驟等做了描述，以加強(qiáng)基本知識(shí)和技能的培養(yǎng)。第5章是實(shí)證性實(shí)驗(yàn)，即為檢驗(yàn)材料力學(xué)理論公式的實(shí)驗(yàn)。第6章是拓展性實(shí)驗(yàn)，屬提高性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，包含有綜合性、設(shè)計(jì)性和應(yīng)用性的意味。    本書(shū)為高等院校力學(xué)教學(xué)用書(shū)，也可供其他相關(guān)科技人員選讀。

書(shū)籍目錄

前言第1章  緒論  1.1  材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)  1.2  材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義  1.3  材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)具體目標(biāo)  1.4  材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)  1.5  材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本程式  1.6  材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)章制度第2章  實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備功能  2.1  概述  2.2  百分表或千分表  2.3  游標(biāo)卡尺  2.4  高度游標(biāo)卡尺  2.5  球鉸式引伸儀  2.6  蝶式引伸儀  2.7  電測(cè)法基本原理  2.8  電阻應(yīng)變片和應(yīng)變花  2.9  電橋  2.10  測(cè)量橋路的布接  2.11  電阻應(yīng)變儀  2.12  測(cè)力儀和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)  2.13  多功能組合試驗(yàn)臺(tái)  2.14  萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)  2.15  扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)  2.16  電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)  2.17  壓電式加速度傳感器第3章  數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和相似理論  3.1  概述  3.2  數(shù)據(jù)的記錄和修約  3.3  誤差的分析和控制  3.4  數(shù)據(jù)的表示方法  3.5  數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析  3.6  量綱分析  3.7  相似理論第4章  材料的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)  4.1  概述  4.2  單軸拉伸試驗(yàn)  4.3  單軸壓縮試驗(yàn)  4.4  拉伸時(shí)材料彈性模量E和泊松比μ的測(cè)定  4.5  扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)  4.6  材料切變模量G的測(cè)定  4.7  沖擊試驗(yàn)  4.8  金屬疲勞試驗(yàn)第5章  實(shí)證性實(shí)驗(yàn)  5.1  概述  5.2  梁的彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)  5.3  彎扭組合變形主應(yīng)力的測(cè)定  5.4  偏心拉伸實(shí)驗(yàn)  5.5  非對(duì)稱彎曲實(shí)驗(yàn)  5.6  壓桿穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)第6章  拓展性實(shí)驗(yàn)  6.1  概述  6.2  電阻應(yīng)變片的粘貼試驗(yàn)  6.3  電阻應(yīng)變片的接橋方法實(shí)驗(yàn)  6.4  工程桁架實(shí)驗(yàn)  6.5  超靜定梁實(shí)驗(yàn)  6.6  超靜定剛架實(shí)驗(yàn)  6.7  組合梁彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)  6.8  測(cè)量應(yīng)力集中因數(shù)并驗(yàn)證內(nèi)力應(yīng)力關(guān)系試驗(yàn)  6.9  光彈性測(cè)試原理及對(duì)徑受壓圓盤實(shí)驗(yàn)附錄  常用材料的主要力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　我國(guó)大部分工科院校都必設(shè)置材料力學(xué)課程，從材料力學(xué)內(nèi)容所牽涉的如此廣泛的面這一點(diǎn)足以理解其重要性?！　〔牧狭W(xué)實(shí)驗(yàn)是材料力學(xué)課程的有機(jī)組成部分，可以從不同的視角觀察材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用，一方面，它很好地解釋了材料力學(xué)理論的構(gòu)建過(guò)程，作為實(shí)驗(yàn)課程，它敘述了前人的研究與實(shí)踐的成果；另一方面，它也在隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展著，新的實(shí)驗(yàn)方法或新的實(shí)驗(yàn)裝置在不斷地出現(xiàn)，動(dòng)態(tài)地豐富著材料力學(xué)的科學(xué)內(nèi)涵?！　≌腔谝陨险J(rèn)識(shí)，編著者才始有編著本書(shū)的初衷。至于本書(shū)的構(gòu)思和成書(shū)的直接動(dòng)因，則是出于作為現(xiàn)在的力學(xué)工作者的責(zé)任和義務(wù)，即與同行們切磋、交流材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)。編著本書(shū)的客觀條件是編著者大都有比較長(zhǎng)時(shí)間的材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)，有相應(yīng)的資料積累。例如，編著者最早的材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的鉛印版本出現(xiàn)在1984年12月（校內(nèi)教材），即由喻曉今執(zhí)筆編寫(xiě)，此版本略加修改、再版多次。后來(lái)，為了適應(yīng)新形勢(shì)、新裝置等原因，鄒定環(huán)等又于2005年4月在所述原版基礎(chǔ)上推出了新版本。此外，編著者所在的材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)備建設(shè)有一定成果，已有自主開(kāi)發(fā)的裝置支援了不少院校（30余所），這當(dāng)然是成書(shū)進(jìn)行硬件實(shí)質(zhì)性交流的更實(shí)在的原因。加上教育部的基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的鞭策，本書(shū)的編著便水到渠成。　　本書(shū)編著中注意了以下幾個(gè)著眼點(diǎn)的貫徹落實(shí)?！　。?）按照教育部高等學(xué)校力學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)于2008年10月公布的《理工科非力學(xué)專業(yè)力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求（試行）》（簡(jiǎn)稱《基本要求》）的規(guī)范來(lái)布置實(shí)驗(yàn)，并應(yīng)指示使講述的實(shí)驗(yàn)包含驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性試驗(yàn)和創(chuàng)新性試驗(yàn)等。讓內(nèi)容針對(duì)目前大多數(shù)學(xué)校流行的項(xiàng)目和設(shè)備而展開(kāi)，這樣，實(shí)驗(yàn)就有廣度，以完成實(shí)驗(yàn)擔(dān)負(fù)的推進(jìn)素質(zhì)教育的任務(wù)。本書(shū)內(nèi)容足夠的使用廣泛性，適于本科學(xué)習(xí)?！　。?）由于單獨(dú)設(shè)課和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的學(xué)校在不斷增加，為了使本書(shū)也有一定的深度，在上述《基本要求》以外書(shū)中選用了編著者開(kāi)發(fā)的綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性試驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)介紹了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，以供讀者參考，力求使實(shí)驗(yàn)具有可選擇性。本書(shū)的拓展性實(shí)驗(yàn)等可望有惠于行業(yè)及相關(guān)的工程技術(shù)。　?。?）本書(shū)力圖做到構(gòu)架、闡述和潤(rùn)色既有普遍性又有特殊性。例如，為了喚醒讀者的實(shí)踐欲望，有關(guān)敘述從身邊發(fā)生的力學(xué)現(xiàn)象出發(fā)，從設(shè)身處地的感性體驗(yàn)，到千錘百煉的理性提煉，將實(shí)驗(yàn)科學(xué)拉向讀者身邊；再如，為加強(qiáng)面對(duì)初學(xué)讀者的針對(duì)性，在思考題后面進(jìn)行提示，以幫助其提高閱讀興趣，加快學(xué)習(xí)進(jìn)度；陳述方式關(guān)注了各方內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系?！　。?）生活化的實(shí)例、手繪插圖的采用，用意在于趣味性和可讀性，能夠吸引其他工程技術(shù)人員的閱讀欲也是本書(shū)的一個(gè)追求。

圖書(shū)封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    材料力學(xué)實(shí)驗(yàn) PDF格式下載

---