材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)

前言

材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)是材料力學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。為了提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和工作實(shí)踐能力，全面推進(jìn)素質(zhì)教育，各高校都在不斷加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革力度。為了適應(yīng)新形勢(shì)下的材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)和多學(xué)時(shí)的材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、方法和要求；第2章是實(shí)驗(yàn)設(shè)備及測(cè)試原理，介紹了常用試驗(yàn)機(jī)、試驗(yàn)裝置、測(cè)試儀器的構(gòu)造原理及操作方法，包括電測(cè)法原理；第3章為基本實(shí)驗(yàn)，包括破壞性實(shí)驗(yàn)和主要力學(xué)性能測(cè)定等；第4章為選擇性實(shí)驗(yàn)，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(jì)性實(shí)驗(yàn)，包括工字梁主應(yīng)力的測(cè)定，偏心拉伸，組合梁彎曲應(yīng)力測(cè)定，自擬綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等?；緦?shí)驗(yàn)是材料力學(xué)課程的基本要求規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。因此，對(duì)實(shí)驗(yàn)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(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)和技能的培養(yǎng)。選擇性實(shí)驗(yàn)，主要讓學(xué)生了解更多的實(shí)驗(yàn)方法，拓寬實(shí)驗(yàn)知識(shí)。提高性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是在老師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成的，有的實(shí)驗(yàn)只給予提示，要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(shí)踐和創(chuàng)新能力。本書在編寫過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法及注意事項(xiàng)都作了比較詳細(xì)的介紹，并要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，不能簡(jiǎn)單地只寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還應(yīng)將實(shí)驗(yàn)原理及得出結(jié)果的過(guò)程簡(jiǎn)要地寫出，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析。其目的是使學(xué)生通過(guò)仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，經(jīng)過(guò)認(rèn)真思考，能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)全過(guò)程，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析，從而提高學(xué)生的動(dòng)手能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的工作作風(fēng)，以達(dá)到素質(zhì)教育的目的。本書由西安工業(yè)大學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，參考了近年來(lái)國(guó)內(nèi)出版的相關(guān)教材和文章，并結(jié)合自己多年來(lái)從事實(shí)踐教學(xué)所積累的經(jīng)驗(yàn)而編寫的。在本書的編寫過(guò)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(qǐng)廣大師生和讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

《材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)》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(shí)、多學(xué)時(shí)的材料力學(xué)教材配套使用，也能滿足材料力學(xué)單獨(dú)設(shè)課的需要?！恫牧狭W(xué)實(shí)驗(yàn)》把材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)分為基本實(shí)驗(yàn)，選擇性實(shí)驗(yàn)，提高性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三部分。基本實(shí)驗(yàn)是材料力學(xué)課程基本要求規(guī)定的實(shí)驗(yàn)，包括破壞性實(shí)驗(yàn)和主要力學(xué)性能測(cè)定等；選擇性實(shí)驗(yàn)包括沖擊、光彈、疲勞、壓桿穩(wěn)定等；提高性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)包括工字粱主應(yīng)力的測(cè)定，偏心拉伸，組合梁彎曲應(yīng)力測(cè)定，自擬綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
《材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)》可作為高等院校工科類學(xué)生實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的意義和任務(wù)1.2 材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和方法1.3 材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和要求第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、測(cè)試儀鼉、實(shí)驗(yàn)裝量及測(cè)試原理2.1 試驗(yàn)機(jī)一般介紹2.2 液壓式萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)2.3 電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)2.4 計(jì)算機(jī)控制全自動(dòng)壓力試驗(yàn)機(jī)2.5 扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)2.6 計(jì)算機(jī)控制扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)2.7 沖擊試驗(yàn)機(jī)2.8 疲勞試驗(yàn)機(jī)2.9 409-Ⅱ型光彈儀2.10 彎曲梁實(shí)驗(yàn)裝置2.11 彎扭組合實(shí)驗(yàn)裝置2.12 機(jī)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(cè)力儀2.16 電測(cè)法原理簡(jiǎn)介第3章 基本實(shí)驗(yàn)3.1 拉伸破壞實(shí)驗(yàn)3.2 壓縮破壞實(shí)驗(yàn)3.3 扭轉(zhuǎn)破壞實(shí)驗(yàn)3.4 彈性模量E和泊松比U的測(cè)定3.5 剪切彈性模量G的測(cè)定3.6 純彎曲粱的正應(yīng)力測(cè)定實(shí)驗(yàn)3.7 彎扭組合變形的主應(yīng)力測(cè)定第4章 選擇性實(shí)驗(yàn)4.1 規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度(Rz)韻測(cè)定4.2 壓桿穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)4.3 沖擊實(shí)驗(yàn)4.4 疲勞實(shí)驗(yàn)4.5 光彈性實(shí)驗(yàn)第5章 提高性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)..5.1 黏結(jié)電阻應(yīng)變片、測(cè)定金屬材料常數(shù)的電測(cè)實(shí)驗(yàn)5.2 偏心拉伸實(shí)驗(yàn)5.3 組合梁彎曲應(yīng)力的測(cè)定5.4 工字梁主應(yīng)力的測(cè)定5.5 超靜定框架實(shí)驗(yàn)5.6 綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)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(yùn)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(yàn)術(shù)語(yǔ)中英文對(duì)照附錄V 實(shí)驗(yàn)報(bào)告參考文獻(xiàn)

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(shí)驗(yàn)是理論的基礎(chǔ)，也是學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)。這不僅是因?yàn)椴牧系牧W(xué)性能參數(shù)需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定，而且在對(duì)構(gòu)件與材料的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性問(wèn)題進(jìn)行理論分析時(shí)，也往往是首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(yùn)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(jìn)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(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。此外，對(duì)一些受力或形狀復(fù)雜的構(gòu)件，其強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性問(wèn)題，尚難以用理論分析解決時(shí)，更需要運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法尋求解答。雖然近些年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的開(kāi)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(shí)驗(yàn)，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(duì)力學(xué)模型實(shí)驗(yàn)提出了更高的要求，而不可能完全取代力學(xué)實(shí)驗(yàn)。因此，材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)是材料力學(xué)課程的重要組成部分，是理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)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(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的重要途徑。同時(shí)，材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生接受工科高等教育過(guò)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(shí)踐的第一座橋梁。由此可見(jiàn)，了解、實(shí)施、掌握材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)具有極其重要的意義。材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要任務(wù)：（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定和研究工程材料的力學(xué)性能，包括材料的彈性、塑性、強(qiáng)度、韌性和疲勞特性等性能參數(shù)。（2）驗(yàn)證材料力學(xué)理論公式和主要結(jié)論，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)變形和應(yīng)變的基本測(cè)試方法及主要測(cè)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析，其中主要包括電測(cè)法和光彈性法。（4）進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，分工協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神，增強(qiáng)觀察和發(fā)現(xiàn)、分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

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