材料力學(xué)實驗

前言

材料力學(xué)實驗是材料力學(xué)教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)。為了提高學(xué)生的實驗技能和工作實踐能力，全面推進素質(zhì)教育，各高校都在不斷加大實驗教學(xué)的改革力度。為了適應(yīng)新形勢下的材料力學(xué)實驗課教學(xué)，根據(jù)材料力學(xué)的課程教學(xué)基本要求編寫了本書。本書可供各類專業(yè)中等學(xué)時和多學(xué)時的材料力學(xué)實驗的教學(xué)使用。全書共分為5章。第1章為緒論，講述了材料力學(xué)實驗的內(nèi)容、方法和要求；第2章是實驗設(shè)備及測試原理，介紹了常用試驗機、試驗裝置、測試儀器的構(gòu)造原理及操作方法，包括電測法原理；第3章為基本實驗，包括破壞性實驗和主要力學(xué)性能測定等；第4章為選擇性實驗，包括沖擊、光彈、疲勞、壓桿穩(wěn)定等；第5章為提高性、綜合性、設(shè)計性實驗，包括工字梁主應(yīng)力的測定，偏心拉伸，組合梁彎曲應(yīng)力測定，自擬綜合性、設(shè)計性實驗等?；緦嶒炇遣牧狭W(xué)課程的基本要求規(guī)定的實驗內(nèi)容。因此，對實驗的具體要求和操作規(guī)程都作了比較詳細(xì)的敘述，以加強學(xué)生對實驗基本知識和技能的培養(yǎng)。選擇性實驗，主要讓學(xué)生了解更多的實驗方法，拓寬實驗知識。提高性、綜合性、設(shè)計性實驗是在老師指導(dǎo)下由學(xué)生獨立完成的，有的實驗只給予提示，要求學(xué)生自己設(shè)計實驗方案和操作步驟，給學(xué)生留出充分的思考空間，培養(yǎng)學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力。本書在編寫過程中對實驗所用設(shè)備、實驗原理、實驗方法及注意事項都作了比較詳細(xì)的介紹，并要求學(xué)生在實驗報告中，不能簡單地只寫出實驗結(jié)果，還應(yīng)將實驗原理及得出結(jié)果的過程簡要地寫出，并對實驗結(jié)果及實驗中出現(xiàn)的問題進行分析。其目的是使學(xué)生通過仔細(xì)閱讀實驗指導(dǎo)書，經(jīng)過認(rèn)真思考，能獨立完成實驗全過程，并對實驗中遇到的問題進行分析，從而提高學(xué)生的動手能力和分析問題、解決問題的能力，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的工作作風(fēng)，以達到素質(zhì)教育的目的。本書由西安工業(yè)大學(xué)力學(xué)實驗中心的許吉信主編，張文榮、李志軍老師參加了本書部分內(nèi)容的編寫工作。本書是在作者查閱了有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，參考了近年來國內(nèi)出版的相關(guān)教材和文章，并結(jié)合自己多年來從事實踐教學(xué)所積累的經(jīng)驗而編寫的。在本書的編寫過程中得到了西安工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，書中部分插圖由胡衍老師協(xié)助制作，在此一并表示感謝。限于編者的水平，本書可能有欠妥之處，懇請廣大師生和讀者批評指正。

內(nèi)容概要

《材料力學(xué)實驗》是根據(jù)材料力學(xué)課程教學(xué)的基本要求編寫的，既可以與中等學(xué)時、多學(xué)時的材料力學(xué)教材配套使用，也能滿足材料力學(xué)單獨設(shè)課的需要?！恫牧狭W(xué)實驗》把材料力學(xué)實驗分為基本實驗，選擇性實驗，提高性、綜合性、設(shè)計性實驗三部分?；緦嶒炇遣牧狭W(xué)課程基本要求規(guī)定的實驗，包括破壞性實驗和主要力學(xué)性能測定等；選擇性實驗包括沖擊、光彈、疲勞、壓桿穩(wěn)定等；提高性、綜合性、設(shè)計性實驗包括工字粱主應(yīng)力的測定，偏心拉伸，組合梁彎曲應(yīng)力測定，自擬綜合性、設(shè)計性實驗等。實驗教材可根據(jù)各院校設(shè)備情況由教師選擇部分作演示或在教師指導(dǎo)下由學(xué)生完成。附錄中有誤差理論與數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容，另外還附有與實驗相對應(yīng)的實驗報告。
《材料力學(xué)實驗》可作為高等院校工科類學(xué)生實驗教學(xué)用書，也可供相關(guān)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 材料力學(xué)實驗的意義和任務(wù)1.2 材料力學(xué)實驗的內(nèi)容和方法1.3 材料力學(xué)實驗的特點和要求第2章 實驗設(shè)備、測試儀鼉、實驗裝量及測試原理2.1 試驗機一般介紹2.2 液壓式萬能材料試驗機2.3 電子萬能試驗機2.4 計算機控制全自動壓力試驗機2.5 扭轉(zhuǎn)試驗機2.6 計算機控制扭轉(zhuǎn)試驗機2.7 沖擊試驗機2.8 疲勞試驗機2.9 409-Ⅱ型光彈儀2.10 彎曲梁實驗裝置2.11 彎扭組合實驗裝置2.12 機械式引伸儀2.13 靜態(tài)數(shù)字電阻應(yīng)變儀2.14 JDYS-Ⅱ型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀2.15 數(shù)字測力儀2.16 電測法原理簡介第3章 基本實驗3.1 拉伸破壞實驗3.2 壓縮破壞實驗3.3 扭轉(zhuǎn)破壞實驗3.4 彈性模量E和泊松比U的測定3.5 剪切彈性模量G的測定3.6 純彎曲粱的正應(yīng)力測定實驗3.7 彎扭組合變形的主應(yīng)力測定第4章 選擇性實驗4.1 規(guī)定非比例延伸強度(Rz)韻測定4.2 壓桿穩(wěn)定實驗4.3 沖擊實驗4.4 疲勞實驗4.5 光彈性實驗第5章 提高性、綜合性、設(shè)計性實驗..5.1 黏結(jié)電阻應(yīng)變片、測定金屬材料常數(shù)的電測實驗5.2 偏心拉伸實驗5.3 組合梁彎曲應(yīng)力的測定5.4 工字梁主應(yīng)力的測定5.5 超靜定框架實驗5.6 綜合性、設(shè)計性實驗附錄附錄I 誤差理論和數(shù)據(jù)處理?..附錄Ⅱ 有效數(shù)字的確定及運算規(guī)則附錄Ⅲ 幾種常用材料的主要力學(xué)性能附錄Ⅳ 力學(xué)性能試驗術(shù)語中英文對照附錄V 實驗報告參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：材料力學(xué)學(xué)科發(fā)展的歷史充分表明，實驗是理論的基礎(chǔ)，也是學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)。這不僅是因為材料的力學(xué)性能參數(shù)需要通過實驗來測定，而且在對構(gòu)件與材料的強度、剛度和穩(wěn)定性問題進行理論分析時，也往往是首先根據(jù)實驗所觀察到的現(xiàn)象，提出假設(shè)，并建立相應(yīng)的力學(xué)模型，然后再運用已知的力學(xué)和物理學(xué)規(guī)律以及合適的數(shù)學(xué)工具進行理論上的分析、歸納、演繹，從而得出新的結(jié)論，而這些結(jié)論還必須通過實驗來檢驗。此外，對一些受力或形狀復(fù)雜的構(gòu)件，其強度、剛度和穩(wěn)定性問題，尚難以用理論分析解決時，更需要運用實驗方法尋求解答。雖然近些年來隨著計算機技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用和數(shù)值分析方法的發(fā)展，出現(xiàn)了一系列力學(xué)數(shù)值仿真實驗，但這些數(shù)值解法仍然必須建立在可靠的力學(xué)性能參數(shù)和力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，這樣才有可能給出正確的解答。力學(xué)數(shù)值仿真只是對力學(xué)模型實驗提出了更高的要求，而不可能完全取代力學(xué)實驗。因此，材料力學(xué)實驗是材料力學(xué)課程的重要組成部分，是理論聯(lián)系實際的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、科學(xué)思維、實踐能力、創(chuàng)新能力的重要途徑。同時，材料力學(xué)實驗還是學(xué)生接受工科高等教育過程中由基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)逐步邁入科學(xué)研究和工程實踐的第一座橋梁。由此可見，了解、實施、掌握材料力學(xué)實驗具有極其重要的意義。材料力學(xué)實驗教學(xué)的主要任務(wù)：（1）通過實驗測定和研究工程材料的力學(xué)性能，包括材料的彈性、塑性、強度、韌性和疲勞特性等性能參數(shù)。（2）驗證材料力學(xué)理論公式和主要結(jié)論，并通過實驗來學(xué)習(xí)變形和應(yīng)變的基本測試方法及主要測試儀器的操作規(guī)程。（3）研究受力和形狀較復(fù)雜構(gòu)件的應(yīng)力分布規(guī)律，即進行實驗應(yīng)力分析，其中主要包括電測法和光彈性法。（4）進行科學(xué)實驗的基本訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作作風(fēng)，實事求是的科學(xué)態(tài)度，分工協(xié)作的團隊精神，增強觀察和發(fā)現(xiàn)、分析和解決工程實際問題的能力。

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