10工程力学实验指导书封面

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1、工程力学实验指导书皖西学院建筑与土木工程学院土木工程教研室杨富莲编二o—0年十月《理论力学》实验部分木实验在传统振动实验的基础上，利用计算机技术辅助振动实验。将振动物体的振动信号，通过传感器拾取，经放大器放大，然后送入计算机，在动态分析软件的帮助下，显示振动波形，进行振动数据处理，再通过打印机打印、记录波形。可在时间过程屮观察分析振动信号（即时域分析），又可观察分析振动信号随频率变化的情况（即频域分析）。为了提高实验设备的使用效率，我们采用组合式的实验装置。通过试件的简单换装，可以在一个振动台上进行转换，实现多个振动实验。通过实验了解工程上进行振动实验和测试的仪器设备、测试方法和

2、传感器的使用。从而开阔眼界，提高运用所学理论解决工程实际问题的能力，因而也是进行素质教育的重要方法。随着静态设计计算理论与方法的成熟，动态设计计算理论与方法将成为热点，但后者比前者要复杂得多。与动态设计相关的振动实验，由于单组实验所需设备多，投入经费多，在高校多以少组数的方式开设该实验。近年來，随着振动实验和关设备价格的下降和工程设备设计的需要，越来越多的高校开设了振动实验课，有的高校还把振动实验作为特色实验、创新实验，甚至作为基金项口开展振动实验模型、振动教学软件的研究。因此，我校开设理论力学振动实验，将有着重要的理论和实践意义。《材料力学》实验部分实验是进行科学研究的重要方法

3、，科学史上许多重大发明是依靠科学实验而得到的，许多新理论的建立也要靠实验来验证。例如材料力学屮应力一应变的线性关系就是胡克于1668年到1678年间作了一系列的弹簧实验之后建立起来的。不仅如此，实验对材料力学有着更重要的一面，因为材料力学的理论是建立在将真实材料理想化、实际构件典型化、公式推导假设化基础之上的，它的结论是否正确以及能否在工程屮应用，都只有通过实验验证才能断定。在解决工程设计屮的强度、刚度等问题吋，首先要知道材料的力学性能和表达力学性能的材料常数,这些常数只有靠材料试验才能测定。有吋实际工程屮构件的几何形状和载荷都十分复杂，构件屮的应力单纯靠计算难以得到正确的数据，

4、在这种情况下必须借助于实验应力分析的手段才能解决。所以材料力学实验是学习材料力学课程不可缺少的重要环节。材料力学实验包描以下三个方面的内容：一、测定材料的力学性质。材料的力学性质通常是通过拉仲、压缩、扭转、等试验來测定的。通过这些试验，学会测量材料力学性能的基本方法。在工程上,各种材料的力学性能是设计构件吋不可缺少的依据。二、验证理论公式的止确性。在理论分析中，将实际问题抽象为理想模型，并做出某些科学假设（如纯弯曲时的平面假设等），使问题简化，从而推出一般性结论和公式，这是理论研究中常用的方法。但是这些假设和结论是否止确，理论公式是否能应用于实际之中，必须通过实验來验证。三、实验

5、应力分析。在工程实践屮，很多构件的形状和受载情况比较复杂,单纯依靠理论计算不易得到止确的结果，必须用实验的方法来了解构件的应力分布规律，从而解决强度问题，这种方法称为实验应力分析。通过材料力学的实验课，要求学生初步掌握材料力学的基木试验方法，各种试验机、电阻应变仪等试验设备的使用方法，以及实验结果整理方法等基本内容。本书在编写过程中参阅了由贾有权主编的《材料力学实验》高等教育出版社,同时根据我院材料力学实验教学人纲和实验室设备情况编写而成。由于编者水平和时间有限，木书难免有不足和错误，望读者给以批评指止。编者2010.10实验守贝IJ一•要按指定的时间进行实验。准时进入实验室，不

6、得迟到、早退。%1.每次实验前，耍仔细阅读实验指导书，基本了解实验内容、目的、实验步骤及机器和仪器的主要原理与使用方法等。%1.以小组为单位进行实验。小组长负责管理使用的设备，并组织分工和统一指挥。%1.要爱护实验室的一切设备，非指定使用的机器设备不得乱动，以免发生危险或损坏事故。%1.在实验过程中，如机器或仪器发生故障应立即向实验指导教师报告，进行检查以便及吋排除故障，保证实验的正常进行。%1.实验结束后，要清理机器、仪器工具。如有损坏、应及时向实验指导教师报告，听候处理。%1.要保持实验室的清洁和安静，养成良好的科学作风。%1.实验完毕后，要认真撰写实验报告，并对思考题进行讨

7、论。实验目录《理论力学》实验部分：1.单口由度系统自由振动（无阻尼）12•单自由度系统自由振动（有阻尼）43•单自由度系统受迫振动74.悬臂梁振动表演12《材料力学》实验部分：1•拉伸与压缩实验152•拉压弹性模量测定（材料弹性常数E、卩测定）253•梁的弯曲正应力实验（叠梁三点弯曲正应力实验）……274•梁的弯曲主应力实验（薄壁圆筒弯扭组合主应力测定）295•扭转与测G实验（薄壁圆筒受弯、扭组合载荷时内力素测定）31附1.WE-300B型万能材料实验机37附2.WE-600B型