材料力學實驗

本書的主要內容分為實驗前的預備知識、材料力學基本實驗、材料力學擴展實驗、材料力學趣味實驗及材料力學實驗常用設備與儀器等章節,其中基本實驗、擴展實驗及趣味實驗構成了本書的主要部分。基本實驗包括應變片粘貼、材料的拉伸及壓縮性能、彈性常數的測定、材料的扭轉性能、直梁彎曲、梁變形、彎扭組合和偏心拉伸8個實驗內容;擴展實驗包括光彈性、聲發射、聲彈性、壓桿穩定、薄壁梁、複合材料力學性能測試和金屬材料疲勞7個實驗內容;趣味實驗包括3根火柴吊水和紙質桌腿承力2個實驗內容。

本書與《材料力學》教材配套使用,主要面向工科院校、航空、機械、建築、交通等專業的學生,也可供教材力學性能測試的工程師參考。 ^[1] 

第1章 緒 論 1

1.1 材料力學實驗的性質和任務 1

1.2 材料力學實驗的特點和方法 1

第2章 實驗前的預備知識 3

2.1 電測法基礎 3

2.1.1 電測法的基本概念及原理簡介 3

2.1.2 應變片及其種類 3

2.1.3 箔式電阻應變片及其構造 3

2.1.4 應變片的主要技術參數 5

2.1.5 靜態應變儀的工作原理及接入方法 8

2.1.6 應變測試誤差的影響因素 11

2.2 常見的實驗數據處理方法 12

2.2.1 誤差的概念、類型及精度概念 12

2.2.2 有效數字及其運算規則 15

2.2.3 實驗數值修約規則 16

2.2.4 數據統計概念及方法 17

第3章 材料力學基本實驗 21

3.1 應變片粘貼實驗 21

3.1.1 實驗目的 21

3.1.2 實驗原理 21

3.1.3 實驗件、實驗耗材及實驗工具 22

3.1.4 實驗步驟 23

3.1.5 思考題 25

3.2 金屬材料的軸向拉伸、壓縮力學性能 26

3.2.1 實驗目的 26

3.2.2 實驗原理 26

3.2.3 試驗設備和試件 29

3.2.4 實驗步驟 30

3.2.5 實驗結果處理 31

3.2.6 思考題 33

3.3 材料彈性模量和泊松比測定實驗 33

3.3.1 實驗目的 33

3.3.2 實驗原理 33

3.3.3 實驗儀器和試件 35

3.3.4 實驗步驟 36

3.3.5 實驗結果處理 36

3.3.6 思考題 37

3.4 金屬材料扭轉時的力學性能 37

3.4.1 實驗目的 37

3.4.2 實驗原理 37

3.4.3 實驗設備和裝置 41

3.4.4 實驗步驟 42

3.4.5 實驗結果處理 43

3.4.6 思考題 43

3.5 直梁彎曲實驗 43

3.5.1 實驗目的 44

3.5.2 實驗原理 44

3.5.3 實驗設備和裝置 46

3.5.4 實驗步驟 48

3.5.5 實驗結果處理 48

3.5.6 思考題 48

3.6 梁變形實驗 48

3.6.1 簡支梁實驗 49

3.6.2 懸臂樑實驗 52

3.7 彎扭組合實驗 54

3.7.1 實驗目的 54

3.7.2 實驗原理 54

3.7.3 實驗設備和裝置 57

3.7.4 實驗步驟 58

3.7.5 實驗結果處理 59

3.7.6 思考題 59

3.8 偏心拉伸實驗 59

3.8.1 實驗目的 59

3.8.2 實驗原理 60

2 材料力學實驗

3.8.3 實驗設備和試件 61

3.8.4 實驗步驟 62

3.8.5 實驗結果處理 62

3.8.6 思考題 63

第4章 材料力學擴展實驗 64

4.1 光彈性實驗 64

4.1.1 實驗目的 64

4.1.2 實驗原理 64

4.1.3 實驗設備和試件 67

4.1.4 實驗步驟 68

4.1.5 實驗結果 68

4.2 採用聲發射技術測試材料的屈服應力 69

4.2.1 實驗目的 69

4.2.2 實驗原理 70

4.2.3 實驗設備和試件 71

4.2.4 實驗步驟 71

4.2.5 參考結果 72

4.3 聲彈性法測量螺栓的預緊力 73

4.3.1 實驗目的 73

4.3.2 實驗原理 74

4.3.3 實驗設備 77

4.3.4 實驗步驟 78

4.3.5 實驗數據處理與參考結果 79

4.4 壓桿臨界載荷測定實驗 82

4.4.1 實驗目的 82

4.4.2 實驗原理 82

4.4.3 實驗設備和試件 83

4.4.4 實驗步驟 84

4.4.5 實驗數據處理與參考結果 84

4.5 薄壁複合梁實驗 85

4.5.1 實驗目的 85

4.5.2 實驗原理 86

4.5.3 實驗設備和試件 87

4.5.4 實驗步驟 88

4.5.5 實驗數據處理與參考結果 89

目 錄 3

4.6 複合材料單層板拉伸力學性能實驗 89

4.6.1 實驗目的 89

4.6.2 實驗原理 90

4.6.3 實驗設備和試件 92

4.6.4 實驗步驟 93

4.6.5 實驗數據處理與參考結果 94

4.7 金屬材料疲勞實驗 96

4.7.1 實驗目的 96

4.7.2 實驗原理 96

4.7.3 試驗設備和試件 98

4.7.4 實驗步驟 99

4.7.5 實驗數據處理與參考結果 100

第5章 材料力學趣味實驗 102

5.1 3根火柴吊起8瓶水的力學奧秘 102

5.1.1 實驗內容 102

5.1.2 結構的工作原理 103

5.1.3 關於結構承重能力的探討 103

5.1.4 參考實驗 105

5.1.5 結論與建議 106

5.2 紙質桌腿的最大承載能力 106

5.2.1 實驗內容與要求 106

5.2.2 實驗原理 107

5.2.3 實驗器材 107

5.2.4 實驗方案 107

第6章 材料力學實驗常用設備與儀器 109

6.1 微機控制電子式萬能試驗機 109

6.1.1 試驗機的構成 109

6.1.2 試驗機的重要技術參數 111

6.1.3 試驗機的操作和工作模式設置 111

6.2 扭轉試驗機 113

6.2.1 試驗機的構成 113

6.2.2 試驗機的重要技術參數 114

6.2.3 試驗機的操作和工作模式設置 114

6.3 靜態電阻應變儀 115

4 材料力學實驗

6.3.1 概 述 115

6.3.2 應變儀的電路組成 116

6.3.3 應變儀的操作 117

6.4 位移傳感器 121

6.4.1 機械式及電子式位移計(百分表/千分表) 121

6.4.2 差動式位移傳感器 122

6.4.3 電子引伸計 123

參考文獻 126 ^[1]