本书是与高等学校本科材料力学课程的教材配套使用的实验课教材。本书在编写过程中,注重材料力学实验教学的特点,在每项实验中,对实验目的、实验原理、设计性实验的设计方法、注意事项、实验报告的要求以及思考题均有较详细的叙述和较严格的要求。全书共分为四章,第一章为绪论,阐述材料力学实验的任务和地位以及今后的发展方向。第二章主要讲述材料力学实验所需的材料试验机的结构、原理和操作,包括电子万能试验机和扭转试验机,真正能够达到严格按国家标准进行实验。第三章主要介绍电测应力分析实验方法,也主要根据学校现有的电测实验装置,编写所能做的实验及操作方法。如果力学实验单独开课,这些实验也可增加由学生从自己粘贴应变片到设计电测桥路,到最后实现实验的目的。第四章为综合性和设计性实验,这些实验主要把学生在前一阶段所学的知识应用到实际测试中,真正做到提高学生的动手能力。本书可作为高等学校土建、机械、水利、航空、造船等专业的实验教材。
为提高学生的实验技能和实践能力,适应教育部关于工科高等院校基础课力学实验教学,也为力学实验课独立开课做准备,特编写了本教材。
全书共分为四章。第一章为绪论,阐述材料力学实验的重要性、内容方法及要求。第二章主要讲述材料力学实验所需的材料试验机的结构、测试原理和操作规程,包括电子万能试验机和电子扭转试验机,还详细介绍了材料力学性能测试的实验方法和几种破坏性实验。第三章主要介绍电测应力分析实验方法,主要根据学校现有的电测实验装置,编写所能做的实验及操作方法。如果力学实验单独开课,这些实验也可达到由学生自己从粘贴应变片到设计电测桥路,到最后实现实验的效果。第四章为综合性和设计性实验,这些实验主要把学生在前一阶段所学的知识应用到实际测试中,提高学生的动手能力。另外,本书还设有附录和实验报告部分,附录介绍了误差分析和实验数据处理、最小二乘法直线拟合、常用材料的主要力学性能表、材料力学性能试验的相关国家标准以及材料力学主要符号表;实验报告为全书所有实验的实验报告模板。
本书由董继蕾主编,闫立宏和郝朋伟参编。在本书的策划和编写过程中,我们参阅了许多工科院校的力学实验指导书,同时得到了安徽理工大学基础力学教学实验中心、基础力学系老师们的支持和帮助,在此对他们表示衷心的感谢。
限于编者的水平,教材可能尚有欠妥之处,恳请广大师生和读者批评指正。
董继蕾,毕业于西南交通大学,硕士研究生,现任教于安徽理工大学力学与光电物理学院,主要从事材料力学、工程力学等实验课的教学工作。
前言
第一章 绪论
第一节 材料力学实验的重要性
第二节 材料力学实验的内容
第三节 材料力学实验的要求
第二章 材料的力学性能测定
第一节 WDW-100型微机控制电子万能试验机
第二节 RNJ-500型微机控制电子扭转试验机
第三节 NDW-500型微机控制电子扭转试验机
第四节 金属材料的拉伸实验
第五节 金属材料的压缩实验
第六节 金属材料的扭转实验
第三章 电测应力分析
第一节 概述
第二节 电阻应变片
第三节 电阻应变仪
第四节 应变测量组桥实验
第五节 弹性模量E
第六节 剪切弹性模量G的测定实验
第七节 纯弯曲梁的正应力实验
第八节 复合梁正应力分布规律实验
第九节 薄壁圆筒的弯扭组合实验
第四章 综合性和设计性实验
第一节 应变片粘贴实验
第二节 压杆稳定实验
第三节 偏心拉伸实验
第四节 方框拉伸实验
第五节 圆框拉伸实验
附录
一、误差分析和实验数据处理
二、最小二乘法直线拟合
三、常用材料的主要力学性能表
四、材料力学性能试验的相关国家标准
五、材料力学主要符号表
实验报告
实验一 金属材料的拉伸实验报告
实验二 金属材料的压缩实验报告
实验三 金属材料的扭转实验报告
实验四 应变测量组桥实验报告
实验五 弹性模量E
实验六 剪切弹性模量G的测定实验报告
实验七 纯弯曲梁的正应力实验报告
实验八 复合梁正应力分布规律实验报告
实验九 薄壁圆筒的弯扭组合实验报告
实验十 应变片粘贴实验报告
实验十一 压杆稳定实验报告
实验十二 偏心拉伸实验报告
实验十三 方框拉伸实验报告
实验十四 圆框拉伸实验报告