固体力学实验一1

力学实验

金属材料拉伸试验22107 第8周_星期二_第7--8节金属材料压缩试验，金属材料扭转试验22107 第10周_星期一_第5--6节梁弯曲正应力实验22214 第11周_星期一_第5--6节实验一拉伸试验一、概述拉伸试验是材料力学性能测试最基本、最常用的试验之一，它通过对各种材料在常温、静载、轴向受力状况下的拉伸破坏，测出材料相应的力学性能指标，这些指标是进行工程设计选材以及鉴定工程材料强度的主要依据。金属材料的拉伸试验依据国家标准GB228-2002执行。本试验采用低碳钢和铸铁作为塑性材料和脆性材料的代表，进行破坏性试验。二、实验目的 1．测定低碳钢的下屈服点（屈服强度）R el 、抗拉强度R m、断后伸长率A11.3和断面收缩率Z； 2．测定铸铁的抗拉强度R m； 3．观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的各种现象； 4．掌握万能材料试验机自动测试系统的操作方法。三、实验设备 1．液压式万能材料试验机 2．试件划线机 3．游标卡尺 4．计算机+智能变送器+材料性能测试系统四、试件制备试件的尺寸和形状对试验结果有影响，为了避免这种影响，使得所测各种材料的机械性能结果具有可比性，国家标准（GB228-2002）《金属材料室温拉伸试验方法》对试件尺寸和形状的加工制作有统一规定。拉伸试样一般采用圆棒形和板形两种形式。每个试样由三部分组成，即夹持部分、过渡部分和工作（平行长度）部分。（见图1）图1常见拉伸试样工作部分必须保持光滑均匀以确保材料表面的单向应力状态，均匀部分的有效工作长度L0称为标距。d0、S0夹表示工作部分的直径和截面积。过度部分必须有适当的圆弧过度并光滑，以降低应力集中，保证实验过程中该处不会断裂。夾持部分用以传递荷载，其形状和尺寸应与试验机钳口相匹配。平行部分长度对圆形试样不小于L0+d0，对矩形试样不小于L0+b0/2。试验中如果因原材料尺寸或其他原因不能采用标准试样时，可选用比例试样或定标距试

岩石力学研究进展报告

岩石力学研究新进展报告姓名：XXX 学号：XXXXXXXX 专业：岩土工程

岩石力学研究新进展报告 1 引言时光如白驹过隙，一学期的《XXXXX》课程在不知不觉间结课了。这一学期的学习，使我在岩石力学方面有了很大的启发，特别是分形理论在岩石力学中的应用令我神往。下面我对岩石力学研究的新进展做简要报告。岩石力学可以作为固体力学的一个新分支，用以研究岩石材料的力学性能和岩石工程的特殊设计方法。岩石力学经过近50年的发展，在土木工程、水利工程、采矿工程、石油工程、国防工程等领域都得到了广泛的应用，随着科学技术的进步，岩石力学涉及的领域会进一步扩大。岩石力学是一门内涵深，工程实践性强的发展中学科。岩石力学面对的是“数据有限”的问题，输入给模型的基本参数很难确定，而且没有多少对过程（特别是非线性工程）的演化提供信息的测试手段。另一方面，对岩体的破坏机体还不能准确的解释。岩石力学所涉及的力学问题是多场（应力场、温度场、渗流场、甚至还存在电磁场等)、多相（固、液、气）影响下的地质构造和工程构造相互作用的耦合问题。这就表明，工程岩体的变形破坏特征是极为复杂的，其大多数是高度非线性的。目前，岩石力学的许多数学模型是不准确和不完整的，可以广泛接受和适用的概化模型并不多。基于此，近年来，多种数值方法、细观力学、断裂与损伤力学、系统科学、分形理论、块体理论等在岩石力学中的应用以及各种人工智能、神经网络、遗传算法、进化算法、非确定性数学等域岩石力学的交叉学科的兴起，为我们提供了全新和有效的思维方式和研究方法，更能激发研究者的创新精神，这也为突破岩石力学的确定性研究方法提供了强有力的理论基础[1]。本报告主要对分形岩石力学、块体岩石力学、断裂与损伤岩石力学和岩石细观力学四部分的研究新进展做简要报告。由于时间和精力有限（最近导师安排的任务非常多，而且要准备英语和政治期末考试），每部分内容除第一大段的研究新进展综述外，只对近几年的三篇比较好的文献做分析说明，包括两篇中文学术论文和一篇外文学术论文，这12篇学术论文我都比较仔细的看了。以后若有机会和时间，我会在导师和各位老师同学的不吝赐教下，努力做岩石力学的创新性研究，届时会在文献综述部分查阅和介绍更多最新以及更优秀的文献。 2 分形岩石力学从古至今，岩石已成为人们熟知的工程材料，它是由矿物晶粒、胶结物质和大量各种不同阶次、不规则分布的裂隙、薄弱夹层等缺陷构成，是一种成分和结构高度复杂的孔隙体。岩石力学经过近50年的发展，人们尝试用各种数学力学方法研究和描述岩石复杂的自然结构性状和物理力学性质，提出了多种岩石力学分析和计算方法，为解决实际工程中的岩石力学问题创造了条件。19世纪70年代Mandelbrot创立分形几何学，提出了一种定量研究和描述自然界中极不规则且看似无序的复杂结构、现象或行为的新方法，从此分形几何学广泛地应用于自然科学研究的各个领域，并且在经济学等社会科学也有很巧妙的应用。19世纪80年代，分形几何学开始应用于岩石力学研究，开始形成分形岩石力学这一门新兴交叉学科。人们逐渐发现岩石力学领域中的分形现象相当普遍，不仅岩石的自然结构性状、缺陷几何形态、分布以及地质结构产状、断层几何形态、分布都观察到分形特征或分形结构，而且岩石体强度、变形、破断力学行为以及能量耗

固体力学以及各分支

固体力学 solid mechanics 固体力学是研究可变形固体在外界因素作用下所产生的应力、应变、位移和破坏等的力学分支。固体力学在力学中形成较早，应用也较广。水利工程中的各种结构都可以看作是可变形固体构成的，它们的设计和计算都要应用固体力学的基本原理和计算方法。起源固体力学的历史可以追溯到1638年，意大利科学家伽利略在实验的基础上首次提出梁的强度计算公式。一般认为这是材料力学发展的开端。当时，还采用刚体力学的方法进行计算，以致所得结论不完全正确。后来，英国科学家R.胡克在1678年发表了"力与变形成正比"这一重要物理定律(即胡克定律)，建立了弹性变形的概念。从17世纪末到18世纪中，一些学者先后研究了弹性杆的挠度曲线、侧向振动和受压稳定性，发展了弹性杆的力学理论。发展

19世纪初，由于工业的发展，开始设计大规模的工程结构，结构力学随之成为一门独立的学科。19世纪30年代起,出现了金属桁架结构。以后数十年间,创立了求解静定桁架的图解法和解析法，奠定了桁架理论的基础。19世纪60～70年代，先后提出了计算超静定结构的力法、计算结构的变形能法和超静定结构的计算理论。20世纪初，结构力学中的刚架计算理论、复杂超静定杆系结构的简易计算方法、动力分析和稳定分析等方面都得到了发展。成就 1821年法国的 C.-L.-M.-H.纳维发表了弹性力学的基本方程。1822年法国的 A.－L.柯西给出应力和应变的严格定义并于次年导出矩形六面体微元的平衡微分方程。后者对数学弹性力学乃至整个固体力学的发展产生深远的影响。法国的 A.J.C.B. de 圣维南于1855年用半逆解法解出了柱体的扭转和弯曲问题，并提出了著名的圣维南原理。随后，德国的F.E.诺伊曼建立了三维弹性理论。弹性薄板的弯曲问题最早于1820年开始研究，以后再经过一些学者的工作而奠定了理论基础。弹性薄壳的研究是在20世纪发展起来的。在固体力学中对弹性规律的研究，发展得比较完备。分支固体力学的另一个分支塑性力学，在发展中先后出现过塑性增量理论、滑移线理论、塑性全量理论、塑性位势理论及塑性极限分析理论等多种理论。随着生产的发展，固体力学的研究范围、计算技术和实验技术都有很大的发展，形成了计算结构力学、复合材料力学、断裂力学、损伤力学和实验固体力学等新分支学科。萌芽时期远在公元前二千多年前，中国和世界其他文明古国就开始建造有力学思想的建筑物、简单的车船和狩猎工具等。中国在隋开皇中期(公元591～599年)建造的赵州石拱桥，已蕴含了近代杆、板、壳体设计的一些基本思想。随着实践经验的积累和工艺精度的提高，人类在房屋建筑、桥梁和船舶建造方面都不断取得辉煌的成就，但早期的关于强度计算或经验估算等方面的许多资料并没有流传下来。尽管如此，这些成就还是为较早发展起来的固体力学理论，特别是为后来划归材料力学和结构力学那些理论奠定了基础。发展时期实践经验的积累和17世纪物理学的成就，为固体力学理论的发展准备了条件。在18世纪，制造大型机器、建造大型桥梁和大型厂房这些社会需要，成为固体力学发展的推动力。这期间，固体力学理论的发展也经历了四个阶段：基本概念形成的阶段；解决特殊问题的阶段；建立一般理论、原理、方法、数学方程的阶段；探讨复杂问题的阶段。在这一时期，固体力学基本上是沿着研究弹性规律和研究塑性规律，这样两条平行的

高中物理专项练习：力学实验(1)

高中物理专项练习：力学实验（1） 1. （吉林长春二模）某实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.小钢球由静止释放自由下落过程中,计时装置测出小钢球通过光电门时间为t,用小钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出刚释放时钢球球心到光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g,小钢球所受空气阻力可忽略不计. （1）先用游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示, 钢球直径d＝ cm. （2）要验证小钢球的机械能是否守恒,需要满足的方程是 .（用题中所给字母表示）（3）实验中小钢球通过光电门的平均速度（选填“大于”或“小于”）小钢球球心通过光电门时的瞬时速度. 【参考答案】（1）1.000（2）gh= 2 2 2 d t （3）小于【名师解析】（1）该游标卡尺为20分度,精度为0.05mm.钢球直径d＝10.00mm=1.000cm. （2）由mgh=1 2 mv2,v=d/t,可得要验证小钢球的机械能是否守恒,需要满足的方程是gh= 2 2 2 d t （3）用小钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度,而小钢球通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,而做匀变速直线运动的质点中间时刻的瞬时速度小于中间位移的瞬时速度,所以实验中小钢球通过光电门的平均速度“小于”小钢球球心通过光电门时的瞬时速度.

2.（6分）（高三考试大纲调研卷10）（1）某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图(a)和(b)所示.该工件的直径为________cm,高度为________mm. （2）在“探究加速度和力、质量的关系”实验中,采用如图所示的装置图进行实验： ①在实验操作中,下列说法正确的是________（填序号） A.实验中,若要将砝码（包括砝码盘）的重力大小作为小车所受拉力F的大小应让砝码（包括砝码盘）的质量远大于小车质量 B.实验时,应先放开小车,再接通打点计时器的电源 C.每改变一次小车的质量,都需要改变垫入的小木块的厚度 D.先保持小车质量不变,研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变,研究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度与力、质量的关系 ②下图为研究“在外力一定的条件下,小车的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象, 横坐标m为小车上砝码的质量.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车的质量为________.

力学实验报告

力学实验报告篇一：工程力学实验(全) 工程力学实验学生姓名：学号：专业班级：南昌大学工程力学实验中心目录实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验二金属材料的压缩试验实验三复合材料拉伸实验实验四金属扭转破坏实验、剪切弹性模量测定实验五电阻应变片的粘贴技术及测试桥路变换实验实验六弯曲正应力电测实验实验七叠（组）合梁弯曲的应力分析实验实验八弯扭组合变形的主应力测定实验九偏心拉伸实验实验十偏心压缩实验实验十二金属轴件的高低周拉、扭疲劳演示实验实验十三冲击实验实验十四压杆稳定实验实验十五组合压杆的稳定性分析实验实验十六光弹性实验实验十七单转子动力学实验实验十八单自由度系统固有频率和阻尼比实验 1 2 6 9 12 16 19 23 32 37 41 45 47 49 53 59 62 65实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验时间：设备编号：温度：湿度：一、实验目的二、实验设备和仪器三、实验数据及处理引伸仪标距l =mm 实验前 2低碳钢弹性模量测定 E? 实验后 ?F?l = (?l)?A 屈服载荷和强度极限载荷 3载荷―变形曲线(F―Δl曲线)及结果四、问题讨论（1）比较低碳钢与铸铁在拉伸时的力学性能；（2）试从不同的断口特征说明金属的两种基本破坏形式。 4篇二：工程力学实验报告工程力学实验报告自动化12级实验班 1-1 金属材料的拉伸实验一、试验目的 1．测定低碳钢（Q235 钢）的强度性能指标：上屈服强度ReH，下屈服强度ReL和抗拉强度Rm 。 2．测定低碳钢（Q235 钢）的塑性性能指标：断后伸长率A和断面收缩率Z。 3．测定铸铁的抗拉强度Rm。 4．观察、比较低碳钢（Q235 钢）和铸铁的拉伸过程及破坏现象，并比较其机械性能。 5．学习试验机的使用方法。二、设备和仪器 1．试验机（见附录）。 2．电子引伸计。 3．游标卡尺。三、试样 (a) (b) 图1-1 试样拉伸实验是材料力学性能实验中最基本的实验。为使实验结果可以相互比较，必须对试样、试验机及实验方法做出明确具体的规定。我国国标GB/T228－2002 “金属材料室温拉伸试验方法”中规定对金属拉伸试样通常采用圆形和板状两种试样，如图（1-1）所示。它们均由夹持、过渡和平行三部分组成。夹持部分应适合于试验机夹头的夹持。过渡部分的圆孤应与平行部分光滑地联接，以保证试样

力学实验(较难)

力学实验(较难) 1 / 8 1．学习了同一直线的二力的合成知识后，小林想如果作用在物体上的二力不在同一直线上，而是互成一定的夹角，那么合力F 的大小与两个分力F 1、F 2的大小，是否还有F 等于F 1＋F 2的关系呢？于是他应用教材中学过的方法，对此进行了探究. （1）如左图所示，橡皮筋原长为AB ，通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力F 1和F 2，使橡皮筋伸长到C ，记录此时F 1、F 2的大小。撤去力F 1和F 2后，用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F 的作用，为了使这个力F 的作用效果与那两个力F 1、F 2的作用效果，应使橡皮筋，记录此时F 的大小. 12 分析实验数据可知，当两个力不在一条直线上时，其合力大小F F 1—F 2，且在F 1、F 2大小不变的情况下，合力F 的大小随着F 1与F 2夹角的增大而 . 2．小敏、小颖和小青在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动时间有规律。于是对“哪些因素决定秋千往返摆动的时间”提出下列猜想，小敏猜想：可能由秋千的绳长决定；小颖猜想：可能由人与秋千坐垫的总质量决定；小青猜想：可能由秋千摆动幅度(摆动中人离开中心的最大距离)决定。于是进行了如图实验，一细绳一端拴一小球，一端固定，让小球自由往返摆动，并记录数据如下表。请回答下列问题： (1)要完成上述实验，除如图器材外，还必需的实验器材是：天平、_____________； (2)从本次实验可以得到的结论是：小球往返摆动一次的时间由__________决定； (3)实验发现，小球只能摆动一段时间。你认为造成小球停下来的原因可能是__________； (4)摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调__________ (选填“长”或“短”)。 3．小明要测量某矿石的密度．器材有：矿石块、天平（含砝码）、烧杯、适量的水、细线．测量过程如下：

中南大学基础力学实验答案

中南大学基础力学实验答案基础力学实验绪论 1.基础力学实验一般分为材料的力学性质测定，实验静态应力测试实验，振动和动应力测试实验，综合性测试实验。 2.在力学实验测量中，对于载荷不对称或试件几何性质不对称时，为提高测量精度，常采用对称测量法。 3.若载荷与其对应的响应值是线性关系，则载荷增量与其对应的响应值增量也是线性关系。（正确） 4.对于任何测量实验，加载方案均可采用增量法。（错误） 5.载荷与变形的关系为ΔL=FL/EA 简支梁各阶固有频率的测量实验 1.简支梁横向振动固有频率若为f1=20HZ ，则f3=180HZ 。(f1:f3=1:9) 2.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体振动位移信号的李萨如图是正椭圆。 3.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体速度信号的李萨如图是斜线。 4.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体加速度信号的李萨如图是正椭圆。 5.物体的固有频率只有一个。（错误） 6.物体的共振频率就是物体的固有频率。（错误）压杆稳定测试实验 1.关于长度因数μ，正确说法是：其它条件相同时约束越强，μ越小 2.关于柔度λ，正确的说法是：其它条件相同时压杆越长，λ越大 3.关于压杆稳定性，正确的说法是：要让欧拉理论可用，应使压杆的柔度进尽可能大 4.在以下所列的仪器设备中，压杆稳定实验所需要的是：压杆稳定试验台数字测力仪计算机 5.两端球形铰支的压杆，其横截面如下图所示，该压杆失稳时，横截面对中性轴的惯性半径i=0.577mm （i=h/sqrt(12)=2/sqrt(12)=0.577mm) 6.已知某理想中心压杆的长度为l ，横截面的惯性矩为l ，长度因数为μ，材料的弹性模量为为E ，则其欧拉临界力Fcr=22) (l EI μπ 7.已知某理想中心压杆的长度为l ，横截面的惯性半径为i ，长度因数为μ，则该压杆的柔度λ=μl/i 8.两端铰支的细长压杆，若在其中点加一个铰支座，以约束该截面的水平位移，则增加该约束后压杆的欧拉临界力是原来的4倍。弯扭组合变形实验 1.在弯扭组合实验中，圆轴下表面测点处包含横截面和径向截面的应力状态为

(完整word版)材料力学课程描述

材料力学课程描述学时：88 学分：5.5 课程性质：材料力学是变形固体力学入门的学科基础课，用以培养学生在工程设计中有关力学方面的设计计算能力，本课程主要研究工程结构中构件的承载能力问题，通过揭示构件的强度、刚度和稳定性问题的基本概念及必要的基础知识，培养学生解决问题的能力；以理论分析为基础，培养学生的实验动手能力；发挥其它课程不可替代的综合素质教育作用。课程任务：其主要任务是培养学生： 1.树立正确的设计思想，理论联系实际，解决好经济与安全的矛盾，具备创新精； 2.全面系统地了解构件的受力变形、破坏的规律； 3.掌握有关构件设计计算的基本概念、基本理论、基本方法及其在工程的应用； 4.能将一般构件抽象出力学简图，进行外力分析、内力分析、应力分析、应变分析、应力和应变分析； 5.掌握材料的力学性能的原理和方法，具有进行实验研究的初步能力； 6.在满足强度、刚度、稳定性的前提下，以最经济的代价，为构件选择合适的形状设计合理的界面形状和尺寸，为设计提供计算依据； 7.了解材料力学的新理论，新方法及发展趋向；课程目的：材料力学课程是高等工科院校中机械类专业一门主干课程，是机械类硕士研究生入学考试的一门专业基础课。在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生进一步学习有关专业课程和有目的从事机械设计工作打下基础，因此材料力学课程机械类专业的教学计划中占有重要的地位和作用。二、教学基本要求： ( 一 ) 课程的基本要求及提高要求：基本要求：

1.对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识。 2.能熟练地做出杆件在基本变形下的内力图，进行应力和位移、强度和刚度计算。 3.掌握应力状态理论，掌握组合变形下杆件的强度计算。 4.掌握简单静不定问题的求解方法。 5.了解能量法的基本原理，掌握一种计算位移的能量方法。 6.了解压杆的稳定性概念，会计算轴向受压杆的临界力与临界应力。 7.了解低碳钢和灰口铁的基本力学性能及其测试方法。 8.掌握电测实验应力分析的基本原理和方法。提高要求： 1.薄壁杆件扭转，弯曲中心，莫尔强度理论； 2.功互等定理、位移互等定理和虚功原理； 3.拉压杆的弹塑性分析； 4. 综合性、设计性实验。 ( 二 ) 实验要求：材料力学课程是一门实践性，设计性很强的技术基础课，实验教学是培养学生创新精神和实践能力的重要教学环节。共安排 6 次实验。 1. 低碳钢和铸铁的拉伸实验（ 2 学时）； 2. 低碳钢和铸铁的压缩实验，测 E 实验（ 2 学时）； 3. 低碳钢和铸铁的扭转实验，测 G 实验（ 2 学时）； 4. 电测实验 I （ 2 学时）； 5. 电测实验 II （ 2 学时）； 6. 光测实验，冲击，疲劳，动荷实验（ 2 学时）。以上实验共计 12 学时，课内占 8 学时，课外占 4 学时。力学实验中心为开放实验室，开课后要预约实验。材料力学实验有《材料力学实验指导书》，要求学生上实验课之前要预习《材料力学实验指导书》，并写出预习报告。

高中物理力学实验大全

高中物理力学实验大全 1、力是物体之间的相互作用实验仪器：磁铁、小铁块；细线、钩码(学生用) 教师操作：磁铁吸引铁块。学生操作：用细线使放在桌上的钩码上升。实验结论：力是物体对物体的作用。 2、测量力的仪器实验仪器：弹簧秤(2只) 弹簧秤： (1)构造和原理弹簧秤测力原理是根据胡克定律，即F拉=F弹=kx，故弹簧秤的刻度是均匀的，构造如图。 (2)保养 ①测力计不能超过弹簧秤的量程。 ②测量前要注意检查弹簧秤是否需要调零，方法是将弹簧秤竖直挂起来，如其指针不指零位，就需要调零，一般是通过移动指针来调零。 ③被测力的方向应与弹簧秤轴线方向一致。 ④读数时应正对平视。 ⑤测量时，除读出弹簧秤上最小刻度所表示的数值外，还要估读一位。 ⑥一次测量时间不宜过久，以免弹性疲乏，损坏弹簧秤。教师操作：两只弹簧秤钩在一起拉伸，可检验弹簧秤是否已损坏。 3、力的图示实验仪器：刻度尺、圆规 4、重力的产生及方向实验仪器：小球、重锤、斜面教师操作：向上抛出小球，小球总是会落到地面。教师操作：小球在桌上滚到桌边后总是会落到地面。实验结论：地球对它附近的一切物体都有力的作用，地球对它周围的物体都有吸引的作用。教师操作：观察重锤线挂起静止时，线的方向。教师操作：观察重锤线的方向与水平桌面、斜面是否垂直。实验结论：重力的方向与水平面垂直且向下，而不是垂直物体表面向下。 5、重力和质量的关系实验仪器：弹簧秤、钩码(100g×3只) 教师操作：将质量为100g的3只钩码依次挂在弹簧秤上，分别读出它们受到的重力为多少牛，将数据记在表格中，做出相应计算。实验结论：物体的质量增大几倍，重力也增大几倍，即物体所受的重力跟它的质量成正比，这个比值始终是9.8N/kg。

大学物理实验预习报告(力学基本测量)

大学物理实验预习报告

实验原理及仪器介绍：圆柱体密度计算公式如式（1）所示。 H D m V m 2 4πρ== （1）液体密度计算公式如式（2）所示。水水待测液体待测液体水水待测液体待测液体 m m m m ρρρρ?= ?= （2）实验仪器： 1.游标卡尺如图1所示，游标卡尺有两个主要部分，一条主尺和一个套在主尺上并可以沿它滑动的副尺（游标）。游标卡尺的主尺为毫米分度尺，当下量爪的两个测量刀口相贴时，游标上的零刻度应和主尺上的零位对齐。如果主尺的分度值为a ，游标的分度值为b ，设定游标上n 个分度值的总长与主尺上（ n-1 ）分度值的总长相等，则有 a n n b )1(-= （3）图1 游标卡尺示意图

主尺与副尺每个分度值的差值即游标尺的分度值，也就是游标尺的精度（最小读数值）： - =-a b a n a n a n =-)1( （4）常用的三种游标尺有50,20,10=n ,即精度各为、、。游标尺的读数方法是：先读出游标零线以左的那条线上毫米级以上的读数L 0，即为整数值；然后再仔细找到游标尺上与主尺刻线准确对齐的那一条刻线（该刻线的两边不对齐成对称状态），数出这条刻线是副尺上的第k 条，则待测物的长度（即为小数值）为 n a k L L ? +=0 （5）图2是50=n 分度游标卡尺的刻度及读数举例。图上读数： 00.0215.00120.0515.60L L k mm =+?=+?= 图2 游标卡尺读数示意图螺旋测微器如图3所示，螺旋测微器是在一根测微螺杆上配一螺母套筒，上有分度的标尺。测微螺杆的后端连接一个有50个分度的微分套筒，螺距为50mm 。当微分套筒转过一个分度时，测微螺杆就会在螺母套筒内沿轴线方向改变。也就是说，螺旋测微器的精密度（分度值）是。由此可见，螺旋测微器是利用螺旋（测微螺杆的外螺纹和固定套筒的内螺纹精密配合）的旋转运动，将测微螺杆的角位移转变为直线位移的原理实现长度测量的量具。图3 螺旋测微器示意图在使用螺旋测微器时，应该检查零线的零位置，当螺杆的一端与测砧相接触时，往往会0

固体力学实验课程学习报告

固体力学实验II 课程学习报告院（系）名称：航空科学与工程学院专业名称：航空工程学号：学生姓名：

固体力学实验课程学习报告一、云纹法 1 云纹法定义 Moiré源自法语, 意思是从中国传入的丝绸的“耀眼的光泽”或“波形图案”。在实验力学中, 它指的是两个空间频率相差不大的振幅型光栅叠加在一起时所产生的明按交错的条纹图案。通过分析云纹图案和条纹间距,可以测量物体的面内变形和应变以及三维形貌,这种方法称为云纹法。如图所示，云纹实际上是两个光栅间的互相遮挡与透过现象，云纹中的亮条纹是由两个光栅的白线相交形成的（源于互不遮挡），云纹中的暗条纹是由两个光栅的白线与黑线相交形成的（源于互相遮挡）。由于人眼的分辩率或低通滤波性，白条纹中的黑线干扰被忽略了。 2 云纹法注意要点（1）直线栅云纹法测试的是由于试件变形和转动引起的面内位移，不包括刚体位移（2）直线栅云纹法中试件的刚体位移不影响云纹的形状和密度，但垂直于栅线方向的刚体位移会造成云纹的移动。用二维光栅可以同时测试X,Y两个方向的位移场（U场和V场）（3）为了提高云纹的对比度，一般将试件栅和标准栅尽量靠近，而且光栅黑白线的宽度应尽量相等。

（4）形成云纹的两个光栅的空间频率相差不能很大（一般相差不到一倍）3 处理方法传统上利用光学像机记录云纹图像，人工处理。现在，可以利用数字相机，将云纹图像记录的同时进行数字化处理，并利用计算机和数字图像处理技术对云纹图像进行滤波、增强、提取中心线、拟合、求解位相、解包裹等一系列处理，大大降低了处理难度，加快了处理速度。最终得到离散的位移场U（m,n)、V(m,n)，m,n为像素位置 4 其他云纹法（1）数字云纹法（虚拟云纹法）采用虚拟的（数字化的）标准栅，根据云纹形成原理，与数字化的试件栅进行逻辑（乘）运算得到云纹。从试件栅变形前后的两幅云纹图中，得到试件的变形情况。（2）影像云纹法（Shadow moire) 利用栅线与其在某物体表面的投影相重叠所得到的云纹条纹称为影像云纹。影像云纹法是一种能够测量被测表面的离面位移或三维形貌的方法。试件栅是标准栅在物体表面的投影，其变形是由于物体表面起伏的轮廓。影像云纹所代表的物理意义是等高线，高度的参考面是标准栅所在的平面，所以影像云纹可以测物体的三维形貌物体加载前后的三维形貌差，即是物体由于载荷而产生的离面位移。（3）投影条纹法(Fringe Projection) 投影条纹法利用平行条纹投影在平面与物体曲表面的两副图像，可以对物体的三维形貌进行测量。条纹线相当于等高线。

重大流体力学实验1(流体静力学实验)

《流体力学》实验报告开课实验室：年月日学院年级、专业、班姓名成绩课程名称流体力学实验实验项目名称流体静力学实验指导教师教师评语教师签名：年月日一、实验目的 1、验证静力学的基本方程； 2、学会使用测压管与U形测压计的量测技能； 3、理解绝对压强与相对压强及毛细管现象； 4、灵活应用静力学的基本知识进行实际工程测量。二、实验原理流体的最大特点是具有易动性，在任何微小的剪切力作用下都会发生变形，变形必将引起质点的相对运动，破坏流体的平衡。因此，流体处于静止或处于相对静止时，流体内部质点之间只体现出压应力作用，切应力为零。此应力称静压强。静压强的方向垂直并指向受压面，静压强大小与其作用面的方位无关，只与该点位置有关。 1、静力学的基本方程静止流体中任意点的测压管水头相等，即：z + p /ρg=c 在重力作用下，静止流体中任一点的静压强p也可以写成：p=p + ρg h 2、等压面连续的同种介质中，静压强值相等的各点组成的面称为等压面。质量力只为重力时，静止液体中，位于同一淹没密度的各点的静压强相等，因此再重力作用下的静止液体中等压面是水平面。若质量有惯性时，流体做等加速直线运动，等压面为一斜面；若流体做等角速度旋转运动，等压面为旋转抛物面。 3、绝对压强与相对压强流体压强的测量和标定有俩种不同的基准，一种以完全真空时绝对压强为基准来计量的压强，一种以当地大气压强为基准来计量的压强。

三、使用仪器、材料使用仪器：盛水密闭容器、连通管、U 形测压管、真空测压管、通气管、通气阀、截止阀、加压打气球、减压阀材料：水、油四、实验步骤 1、熟悉一起的构成及其使用方法； 2、记录仪器编号及各点标高，确立测试基准面；测点标高a ?=1.60CM b ?=-3.40CM c ? =-6.40CM 测点位能a Z =8.00CM b Z = 3.00CM c Z =0.00CM 水的容重为a=0.0098N/cm 3 3、测量各点静压强：关闭阀11，开启通气阀6，0p =0，记录水箱液面标高0?和测管2液面标高2?（此时0?=2?）；关闭通气阀6和截止阀8，开启减压放水阀11，使0p > 0，测记0?及2?（加压3次）；关闭通气阀6和截止阀8，开启减压放水阀11，使0p < 0（减压3次，要求其中一次，2?< 3?），测记0?及2?。 4、测定油容量（1）开启通气阀6，使0p =0，即测压管1、2液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀6和截止阀8，加压打气球7，使0p > 0，并使U 形测压管中的油水界面略高于水面，然后微调加压打气球首部的微调螺母，使U 形测压管中的油水界面齐平水面，测记0?及2?，取平均值，计算 0?-2?=H 1。设油的容重为r ，为油的高度h 。由等压面原理得：01p =a H=r h （1.4） a 为水的容重（2）开启通气阀6，使0p =0，即测压管1、2液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀6和截止阀8，开启放水阀11减压，使U 形管中的水面与油面齐平，测记0?及2?，取平均值，计算0?-2?=H 2。得：02p =-a H 2=(r-a)h （1.5） a 为水的容重式（1.4）除以式（1.5），整理得：H 1/ H 2=r/(a-r) r= H 1a/( H 1+ H 2)

实验力学与方法复习资料

思考题应变的定义？式中： ——应变 ——测区长度的变化量 ——测区的原始长度，称之为标距应变测量桥路有哪几种？桥路输出应变的表达式？基本测量桥路：1/4桥、1/2桥、全桥全桥测量法半桥测量法每臂双片测量法何谓电阻丝的应变效应？利用电阻丝的应变效应，所谓电阻丝的应变效应指的是电阻丝的电阻值随其本身应变（伸长或缩短）而改变的一种物理性质电桥的输入端与输出端指是什么？一般用什么符号表示？输入端：与外接电源连接端，如图中A 、C 输出端：与所测试构件连接段，如图B.D 顶点：A B C D E+, U+, E-, U- 斜拉索索力测试方法有哪些？目前测量索力的方法主要有：压力表测定法、压力传感器测定法（应变式或振弦式）、钢索测力仪法、振动频率法、磁通量法、电阻应变片测试法等斜拉索索力与哪些因素有关？利用理想弦的振动方程计算斜拉索索力有一定的误差，主要是因为斜拉索索力不仅跟索的长度、线密度、振动频率有关，还跟索的刚度及垂度有关。振动法测量斜拉索索力的原理是什么？ T ——是索的张力（N ）； m ——是索的线密度（kg/m ）； L ——是索的计算长度（m ）； Δf 为理想频率段内的各阶频率差的平均值 L L ?=ε4 3210εεεεε-+-=210εεε-=2222876543210εεεεεεεεε+-+++-+=

索振动信号的频谱图有什么特点？弦振动的频谱图呈倍频关系系统作自由衰减振动时，其振动频率与系统固有频率有什么关系？解决工程振动问题有哪两种方法？（理论分析法—正过程，实验方法—逆过程）系统物理参数、模态参数、及响应参数有哪些？（物理参数：质量、阻尼、刚度等；模态参数：模态质量、模态阻尼或阻尼比、模态刚度、频率、模态矢量或振型；响应参数：位移响应、速度响应、加速度响应、应变响应等）系统动态特性的表述方法有哪些？（时间空间、频率空间、模态空间）简谐振动、周期振动、非周期振动的频谱图有什么特点（简谐振动频谱图就一条直线；复杂周期振动频谱图是由若干条离散线组成，故称离散谱；非周期函数的频谱图形是频率的连续曲线，故称为连续谱。振动测量系统的组成？（四个部分：激励部分、传感部分、传输部分、分析或测量部分）环境激励的优点及缺点；（优：无需激振设备，成本低。缺：信噪比低，由于环境激励输入无法测量，故无法得到频响函数。）初位移法或突然卸荷法，系统按第一阶固有频率作自由衰减振动，因此该方法只能得到系统的第一阶模态参数。单位脉冲信号的频谱图是一条平直谱，包含0到∞的所有频率成分。快速正弦扫描激振法与脉冲锤击激振法，试验时间很短，均属于瞬态激振法，快速方便，能够同时得到系统多阶的模态参数，在模态实验中经常用到。目前结构自振特性测试时，环境激励是一种应用最为广泛的测试方法，这种方法认为环境激励输入信号是纯随机信号（即白噪声信号）。白噪声信号的频谱图与单位脉冲信号一样，也是一条平直线（平直谱），即输入信号包含0到∞的所有频率成分，因此可以得到桥梁多阶的自振特性。利用力锤进行模态实验时，对于同一实验对象，力锤锤帽越硬，输入信号的频谱图频带越宽，但能量越分散。反之，力锤锤帽越软，输入信号的频谱图频带越窄，但能量越集中。因此，试验对象频率较低，则应选择软的锤帽，试验对象频率较高，则应选择硬的锤帽。振动传感器又叫作换能器、拾振器、其作用将机械量接收下来，并转换为与之成比例的电量。振动传感器的分类（按所测的机械量可分为：位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器、应变传感器）压电式传感器没有方向性，因此可应用于斜拉索索力测量；数字信号分析的基本过程？滤波器的作用？有哪几种？在结构振动测试中，低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器及带阻滤波器。应用较多的是低通滤波器，设置低通滤波器时，滤波器的上限频率不能大于采样频率的一半。采样频率？采样间隔？波形采样是将连续信号通过采样转化为离散信号，相邻两个采样点之间的时间间隔为采 2 2n n d -=ωω

基于comsol的悬臂梁形变实验报告

基于comsol4.2的悬臂梁形变仿真参考文献：Becker,A.A.,Background to Finite Element Analysis of Geometric Non-linearity Benchmarks,NAFEMS,Ref: -R0065,Glasgow. 一、创建工程 1、选择空间维度：二维。如图一图一 2、增加物理场：结构力学—>固体力学（solid）。如图二图二

3、选择求解类型：稳态。如图三图三 4、点击“完成”，按钮位于“模型向导”栏右上角的符号。二、创建几何模型 1、单击“几何”，将“长度单位”改为um。如图四图四

2、右键“几何”，选择“矩形”，设置矩形参数如图五，并单击设定栏右上角的“创建选定”，生成图形。图五三、设定材料参数右键“材料”，选择“材料”，几何是实体选择如图六。在材料目录中添加材料的杨氏模量、泊松比、密度，具体参数如图七。图六

图七四、设置边界约束 1、单击“固体力学”，在厚度中输入“10e-6”，如图八。图八 2、右键“固体力学”，选择“固定约束”，添加边界选择：1，如图九。图九

3、右键“固体力学”，选择“边界载荷”，添加边界选择：4，将力—>载荷中，X和Y方向的力分别改为：-3.844e6/0.1*load_para和-3.844e3/0.1如图十。图十五、划分网格右键网格，选择“自由剖分三角形网格”，在设定栏右上角点击“创建所有”，如图十一。图十一

六、设置求解约束 1、打开“求解”下拉菜单，右键“求解器配置”，选择“缺省求解器”，如图十二。图十二 2、点击“稳态求解器”，将“相对容差”改为：1e-6，如图十三。图十三 3、右键“稳态求解器”，选择“参数的”，在设定栏输入参数名称：load_para和参数值：range(0,0.01,1)，如图十四

岩体力学实验..

岩体力学实验一.实验目的岩石单轴压缩是指岩石在单轴压缩条件下的强度、变形和破坏特征。通过该实验掌握岩石单轴压缩实验方法，学会岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的计算方法；了解岩石单轴压缩过程的变形特征和破坏类型。二.实验设备、仪器和材料 1.钻石机、锯石机、磨石机； 2.游标卡尺，精度0.02mm； 3.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架； 4.YE-600型液压材料试验机； 5.JN-16型静态电阻应变仪； 6.电阻应变片（BX-120型）； 7.胶结剂，清洁剂，脱脂棉，测试导线等。三.试样的规格、加工精度、数量及含水状态 1. 试样规格：采用直径为50 mm，高为100 mm的标准圆柱体，对于一些裂隙比较发育的试样，可采用50 mm×50 mm×100 mm的立方体，由于岩石松软不能制取标准试样时，可采用非标准试样，需在实验结果加以说明。 2. 加工精度： a 平行度：试样两端面的平行度偏差不得大于0.1mm。检测方法如图5-1所示，将试样放在水平检测台上，调整百分表的位置，使百分表触头紧贴试样表面，然后水平移动试样百分表指针的摆动幅度小于10格。 b 直径偏差：试样两端的直径偏差不得大于0.2 mm，用游标卡尺检查。 c 轴向偏差：试样的两端面应垂直于试样轴线。检测方法如图5-2所示，将试样放在水平检测台上，用直角尺紧贴试样垂直边，转动试样两者之间无明显

缝隙。 3.试样数量：每种状态下试样的数量一般不少于3个。 4.含水状态：采用自然状态，即试样制成后放在底部有水的干燥器内1～2 d ，以保持一定的湿度，但试样不得接触水面。四.电阻应变片的粘贴 1.阻值检查：要求电阻丝平直，间距均匀，无黄斑，电阻值一般选用120欧姆，测量片和补偿片的电阻差值不超过0.5Ω。 2.位置确定：纵向、横向电阻应变片粘贴在试样中部，纵向、横向应变片排列采用“┫”形，尽可能避开裂隙，节理等弱面。 3.粘贴工艺：试样表面清洗处理→涂胶→贴电阻应变片→固化处理→焊接导线→防潮处理。五.实验步骤 1. 测定前核对岩石名称和试样编号，并对岩石试样的颜色、颗粒、层理、裂隙、风化程度、含水状态等进行描述。 2. 检查试样加工精度。并测量试样尺寸，一般在试样中部两个互相垂直方向测量直径计算平均值。 3. 电阻应变仪接通电源并预热数分钟后, 连接测试导线，接线方式采用公 1—百分表 2-百分表架 3-试样 4水平检测台图5-1 试样平行度检测示意图 1—直角尺 2-试样 3- 水平检测台图5-2 试样轴向偏差度检测示意图图5-3 电阻应变片粘贴

大学物理力学实验

力热实验第一部分实验基础知识物理学是研究物质间相互作用及其运动规律的科学，物质间的相互作用及其运动是用测量的物理量来描述的，因此测量是物理学中一个很重要的概念。可是说，物理学是门建立在测量基础上科学。那么，什么是测量呢？测量就是利用标准物件对研究对象的某种属性进测量就是利用标准物件对研究对象的某种属性进行比较从得出量值关系的过程。为物理量，行比较从得出量值关系的过程。被测量某种属性称为物理量，被选作标准来确定被测对象为物理量量值的器具称为仪器。在经典物理中，人们认为被测物理量始终存在一个与测量者个人意志无关的数值，这个数值叫做测量的真实值。一测量与误差测量是利用测量仪器与被测对象的物理量值进行比较，比较的结果称为测量值x 。但是被测对象的物理量值应该存在一个与测量者个人意志无关的真实存在，这个真实存在叫真实值 a 。真实值和测量值之间有差异，这种差异叫误差ε 。（测量值（x ）-真实值（ a ）=误差（ε ）因为真实值是不确知的，测量的任务就是：（1）找到最接近真实值的最佳估计值。（2）给出最佳估计值的可靠程度。误差的分类：根据误差的性质，将误差分为偶然误差和系统误差。偶然误差：是由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的。偶偶然误差然误差的特点是，多次重做同—实验时，结果有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的一般方法是多次测量，取其平均值作为测量的真值。设对某物理量的多次测量结果为x1 , x 2 ,...., x n . 则取 a=1 n ∑ xi n i =1 实验标准差：具有偶然误差的测量值是随机的，为了反映测量相对真值的分散性的量s 称为实验标准差，可使用贝塞尔公式来描述 s= ∑ (x ? x) i =1 n 2 n ?1 平均值的标准差：测量值是随机的，则其平均值也必然具有随机误差，由于求和时随 1 机误差的抵偿效应，平均值误差的绝对值较小，它的实验标准差s (x ) 比s 小。 s= ∑ (x ? x) i =1 n 2 n(n ? 1) 标准偏差小的测量值，说明分布狭窄或者较向中间集中，偏离真实值的可能性小，测量可

工程力学实验指导书(五个)

工程力学实验指导书（电测实验）能源工程学院二00九年三月

力学实验规则及要求一、作好实验前的准备工作（1）按各次实验的预习要求，认真阅读实验指导复习有关理论知识，明确实验目的，掌握实验原理，了解实验的步骤和方法。（2）对实验中所使用的仪器、实验装置等应了解其工作原理，以及操作注意事项。（3）必须清楚地知道本次实验须记录的数据项目及其数据处理的方法。二、严格遵守实验室的规章制度（1）课程规定的时间准时进入实验室。保持实验室整洁、安静。（2）未经许可，不得随意动用实验室内的机器、仪器等一切设备。（3）作实验时，应严格按操作规程操作机器、仪器，如发生故障，应及时报告，不得擅自处理。（4）实验结束后，应将所用机器、仪器擦拭干净，并恢复到正常状态。三、认真做好实验（1）接受教师对预习情况的抽查、质疑，仔细听教师对实验内容的讲解。（2）实验时，要严肃认真、相互配合，仔细地按实验步骤、方法逐步进行。（3）实验过程中，要密切注意观察实验现象，记录好全部所需数据，并交指导老师审阅。四、实验报告的一般要求实验报告是对所完成的实验结果整理成书面形式的综合资料。通过实验报告的书写，培养学习者准确有效地用文字来表达实验结果。因此，要求学习者在自己动手完成实验的基础上，用自己的语言扼要地叙述实验目的、原理、步骤和方法，所使用的设备仪器的名称与型号、数据计算、实验结果、问题讨论等内容，独立地写出实验报告，并做到字迹端正、绘图清晰、表格简明。

目录第一章绪论 (1) §1-1实验的内容 (1) §1-2试验方法和要求 (1) 第二章实验设备及测试原理 (2) §2-1组合式材料力学多功能实验台 (2) §2-2电测法的基本原理 (3) 第三章材料力学电测实验 (8) 实验一材料弹性模量E的测定 (8) 实验二纯弯曲梁横截面上正应力的分布规律实验......1 3 实验三薄壁圆筒在弯扭组合变形下主应力测定..............1 5 实验四偏心拉伸实验 (20)