理论力学实验指书(定稿)

《理论力学实验指书(定稿)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、理论力学实验指导书机械工程系余江沈小云编广东海洋大学2007年4月16前言科学和经济的发展，市场经济体系的建立，人才聘用的市场化，都对大学生的实际能力提出了很高的要求。培养和训练大学生的分析问题、解决问题的能力，培养和训练大学生的实践动手能力，是课程建设和课程教学的基本目标，为此，我们突破长期以来《理论力学》课程教学无实验的状态，初步建设了理论力学实验室，开展了《理论力学》实践教学活动。《理论力学实验》作为《理论力学》新教学体系的重要组成部分，目的是通过这样一组实践教学环节的实施，开阔学生的眼界，加强《理论力学》的工程概念，了解这门课程与工程实际的紧密联系，培养、锻炼学生的创新思维和科研能力

2、。通过参观图片和实物、实验演示以及学生自己观察、分析和动手实践达到实验的目的。目前，《理论力学实验》主要包括以下三项内容：1．静力学、运动学和动力学创新应用实验。2．动力学参数测定实验3．运动学和动力学计算机模拟仿真实验。目前我校理论力学实验室主要开设有关动力学参数测定部分的实验。16动力学参数测定实验一、实验目的1．加深对动力学参数的理解。2．掌握动力学参数测定某些方法。3．锻炼分析能力、实验方法设计能力和实验操作能力。二、仪器设备1．ZME－1型理论力学多功能实验台。2．常规测量仪器。三、实验内容1．求重心的实验方法。2．固有频率的测定和分析。3．转动惯量的测定和误差分析。4．非均质复杂

3、物体转动惯量的测定。5．四种载荷的区别和实验。(选做)6．自激振动实验。(选做)四、实验要求1．做好实验前的准备工作：把实验台移至工作位置，将水平尺放在桌上，调节撑地螺杆使台面纵向、横向都显水平，接上电源，准备好风速仪和转速仪表。2．实验时应严肃认真、积极思考、独立操作。3．认真观察实验现象并记录有关数据，按教学要求独立完成实验报告。4．遵守实验室的有关规章制度，爱护实验台和实验仪器、设备。16实验一求重心的实验方法一、实验目的：1．通过实验加深对合力概念的理解；2．根据二力平衡原理，用悬吊法测取组合型钢的重心；3．根据合力矩定理，用称量法求连杆的重心并用力学方法计算重量。二、实验设备和仪器

4、：1．ZME—1理论力学多功能实验台；2．不规则物体（各种型钢组合体）；3．连杆1个；4．台秤1台。三、实验原理：物体重心的位置是固定不变的，利用柔软细绳的受力特点和二力平衡原理，我们可以用悬挂的方法决定重心的位置；再利用平面一般力系的平衡条件，可以测取连杆的重心位置和物体的重量。四、实验方法与步骤：A、悬吊法1．从抽屉里取出求重心用的组合型钢试件，用笔将它描绘在一张白纸上；2．用细绳将其悬挂在上顶杠前端的螺钉上（平面铅垂），并使之保持静止状态；3．用先前描好的白纸置于该试件后面，使描在白纸上的图形与实物重叠。再用笔沿悬挂线在白纸上画两个点，两点成一直线，便可以决定此状态下的重力作用线；4．

5、变更悬挂点，重复上述步骤2和3，又可画出另一条重力作用线；5．两条垂线相交点即为该组合型钢试件的重心。（如下图）16B、称量法1．打开左右两个抽屉，取出连杆、积木块和磅秤，这个连杆的重量为2.6公斤，而秤的最大秤重量只有两公斤，小于连杆的重量，我们要应用合力矩定理来求连杆的重量及重心位置。2．把磅秤和支架放在台上，把连杆的一端放在支架上，另一端放在磅秤上，使连杆的曲轴中心对准中心位置，并利用积木块调节连杆两端的高度，使它呈水平，记录此时磅秤的读数；取下连杆，记下秤上积木块的重量，然后将连杆转过180度，再一次调节水平，记下磅秤的读数，根据合力矩定理：即可算出连杆的重量及其重心位置。四、数据记

6、录及处理：1．悬吊法：（请同学们另附图）对组合型钢试件悬吊两次，图示出重心位置2．称量法：设法使连杆水平搁置，用台秤称出连杆重量_____(N)求出连杆的重心_________(cm)16六、注意事项：1．实验时应保持连杠处于水平状态；2．台秤在使用前应调零。七、思考题：1．实验时连杆不能保持水平，对实验精度有何影响？2．试分析可能引起误差的原因。16实验二固有频率的测定和分析一、实验目的1．了解并掌握单自由度振动系统的刚度系数的测定2．求取单自由度振动系统的固有频率。3．了解当考虑弹簧质量时，对振动周期的影响并进行等效质量的计算。二、实验设备和仪器：1、ZME—1理论力学多功能实验装置；2

7、、100g砝码2个，200g砝码2个；三、实验原理：弹簧质量组成的单自由度振动系统，在弹簧的线性变形范围内，系统的变形和所受到的外力的大小成线性关系。据此，施加不同的力，产生不同的变形，可以得到系统的刚度系数。四、实验方法与步骤：1．这是一个由高压输电线模型和弹簧构成的单自由度系统，首先把一个100g的砝码挂在模型下面中间的圆孔上，观察弹簧系统的变形，并记录弹簧系统的位移；2．按100g的增量变换砝码，直到砝