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| 內容簡介： |
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《基础力学实验教程》涵盖材料力学、理论力学、结构力学等学科内容的教学实验，在四川轻化工大学原有的《材料力学实验教程》基础上进行了实验内容的更新，遵循由浅入深的原则，注重从基础到拓展的递进式学习，突出实验内容的逻辑性和系统性，有助于学生循序渐进地掌握实验技能。本教材主要内容包括：力学实验的作用、内容、报告要求及实验须知，试验机和测量工具介绍，材料力学实验，理论力学实验，结构力学实验，实验数据误差分析等。《基础力学实验教程》具备实验内容的优化与创新、信息技术的应用、科学思维与探究能力的培养、实践性与应用性的强化等方面的特色，适用于高等院校土建、机械、水利、航空等专业学生以及开设材料力学、工程力学课程的非工程类专业学生，也可作为工程技术人员的参考书籍。
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| 目錄：
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第1章 绪论 1
1.1 力学实验的作用 2
1.2 力学实验的内容 2
1.2.1 材料力学实验 2
1.2.2 理论力学实验 3
1.2.3 结构力学实验 3
1.3 力学实验报告的要求 4
1.4 实验须知 5
第2章 试验机和测量工具介绍 7
2.1 试验机介绍 8
2.1.1 液压式万能材料试验机 8
2.1.2 手动数显材料试验机 10
2.1.3 微机控制电液伺服万能材料试验机 13
2.1.4 机械控制扭转试验机 14
2.1.5 电子控制扭转试验机 18
2.1.6 小型组合仪器 21
2.1.7 YW-6K型压杆稳定试验台 25
2.1.8 冲击试验机 27
2.1.9 ZK-3VIC型虚拟测试振动与控制实验装置 31
2.1.10 YJ-ⅡD-Y-1000型结构力学组合实验装置 33
2.2 测量仪器介绍 37
2.2.1 百分表和千分表 37
2.2.2 球铰式引伸仪 38
2.2.3 静态电阻应变仪 39
2.3 电阻应变片介绍 44
2.3.1 电阻应变片的分类 44
2.3.2 电阻应变片的构造 46
2.3.3 电阻应变片的工作原理 47
2.3.4 电阻应变片的温度效应 48
2.3.5 电阻应变片的未来发展趋势 49
第3章 材料力学实验 52
3.1 拉伸实验 53
3.1.1 实验目的 53
3.1.2 实验仪器和设备 53
3.1.3 实验原理 53
3.1.4 实验步骤及注意事项 57
3.1.5 实验结果的处理 58
思考题 59
3.2 拉伸时金属材料弹性模量E的测定 59
3.2.1 实验目的 59
3.2.2 实验仪器和设备 59
3.2.3 实验原理 59
3.2.4 实验步骤及注意事项 60
3.2.5 实验结果的处理 61
思考题 63
3.3 压缩实验 63
3.3.1 实验目的 63
3.3.2 实验仪器和设备 63
3.3.3 实验原理 63
3.3.4 实验步骤及注意事项 64
3.3.5 实验结果的处理 65
思考题 65
3.4 圆柱扭转实验 66
3.4.1 实验目的 66
3.4.2 实验仪器和设备 66
3.4.3 实验原理 66
3.4.4 实验步骤及注意事项 67
3.4.5 实验结果的处理 69
思考题 69
3.5 剪切弹性模量G的测定 70
3.5.1 实验目的 70
3.5.2 实验仪器和设备 70
3.5.3 实验原理 70
3.5.4 实验步骤及注意事项 71
3.5.5 实验结果的处理 72
思考题 72
3.6 弯曲实验 73
3.6.1 实验目的 73
3.6.2 实验仪器和设备 73
3.6.3 电测法基本原理 73
3.6.4 实验原理 75
3.6.5 实验步骤及注意事项 76
3.6.6 实验结果的处理 77
思考题 78
3.7 平面应力状态下主应力的测定 79
3.7.1 实验目的 79
3.7.2 实验仪器和设备 79
3.7.3 实验原理 79
3.7.4 实验步骤及注意事项 81
3.7.5 实验结果的处理 82
思考题 83
3.8 压杆稳定实验 83
3.8.1 实验目的 83
3.8.2 实验仪器和设备 83
3.8.3 实验原理 83
3.8.4 实验步骤 84
3.8.5 实验结果的处理 85
思考题 86
3.9 偏心拉伸实验 86
3.9.1 实验目的 86
3.9.2 实验仪器和设备 86
3.9.3 实验原理 86
3.9.4 实验步骤 90
3.9.5 实验结果的处理 90
思考题 91
3.10 冲击实验 91
3.10.1 实验目的 91
3.10.2 实验仪器和设备 91
3.10.3 实验原理 92
3.10.4 实验步骤 94
3.10.5 实验结果的处理 94
思考题 96
3.11 电阻应变片的粘贴技术实验 96
3.11.1 实验目的 96
3.11.2 实验仪器和设备 96
3.11.3 实验原理 96
3.11.4 实验步骤及注意事项 97
3.11.5 实验过程中常见问题及解决方法 99
3.11.6 影响电阻应变片粘贴质量的因素 99
思考题 100
3.12 电阻应变片灵敏系数k的标定 100
3.12.1 实验目的 100
3.12.2 实验仪器和设备 100
3.12.3 实验原理 100
3.12.4 实验步骤及注意事项 103
3.12.5 实验结果的处理 104
思考题 105
第4章 理论力学实验 106
4.1 单自由度系统强迫振动的幅频特性、固有频率和阻尼比的测量 107
4.1.1 实验目的 107
4.1.2 实验仪器和设备 107
4.1.3 实验原理 108
4.1.4 实验步骤 109
4.1.5 实验结果的处理 109
4.2 二自由度系统各阶固有频率及主振型的测量 110
4.2.1 实验目的 110
4.2.2 实验仪器和设备 110
4.2.3 实验原理 110
4.2.4 实验步骤 111
4.2.5 实验结果的处理 111
4.3 简支梁各阶固有频率及主振型的测量 112
4.3.1 实验目的 112
4.3.2 实验仪器和设备 112
4.3.3 实验原理 112
4.3.4 实验步骤 114
4.3.5 实验结果的处理 114
4.4 主动隔振实验 115
4.4.1 实验目的 115
4.4.2 实验仪器和设备 115
4.4.3 实验原理 115
4.4.4 实验步骤 116
4.4.5 实验结果的处理 116
4.5 利用矩阵迭代法计算多自由度系统的主振型及固有频率 117
4.5.1 实验目的 117
4.5.2 实验仪器和设备 117
4.5.3 实验原理 117
4.5.4 实验步骤 120
4.6 物体重心的测定实验 121
4.6.1 实验目的 121
4.6.2 实验仪器和设备 121
4.6.3 实验原理 121
4.6.4 实验步骤 122
4.6.5 实验结果的处理 123
思考题 124
4.7 质点运动实验 124
4.7.1 实验目的 124
4.7.2 实验仪器和设备 124
4.7.3 实验原理 124
4.7.4 实验步骤 126
4.7.5 实验结果的处理 126
思考题 128
4.8 摩擦系数测量 129
4.8.1 实验目的 129
4.8.2 实验仪器和设备 129
4.8.3 实验原理 129
4.8.4 实验步骤 131
4.8.5 实验结果的处理 131
思考题 133
4.9 转动惯量测量 133
4.9.1 实验目的 133
4.9.2 实验仪器和设备 133
4.9.3 实验原理 133
4.9.4 实验步骤 136
4.9.5 实验结果的处理 137
思考题 139
第5章 结构力学实验 140
5.1 钢桁架全过程静载实验 141
5.1.1 实验目的 141
5.1.2 实验仪器和设备 141
5.1.3 实验原理 141
5.1.4 实验步骤 143
5.1.5 实验结果的处理 144
思考题 145
5.2 钢筋混凝土简支梁破坏实验 146
5.2.1 实验目的 146
5.2.2 实验仪器和设备 146
5.2.3 实验原理 146
5.2.4 实验步骤 148
5.2.5 实验结果的处理 149
思考题 150
5.3 钢筋混凝土短柱偏压破坏实验 150
5.3.1 实验目的 150
5.3.2 实验仪器和设备 150
5.3.3 实验原理 150
5.3.4 实验步骤 152
5.3.5 实验结果的处理 153
思考题 154
5.4 简支钢桁架弹性形态实验 154
5.4.1 实验目的 154
5.4.2 实验仪器和设备 154
5.4.3 实验原理 154
5.4.4 实验步骤 156
5.4.5 实验结果的处理 157
思考题 158
5.5 钢筋混凝土梁正截面承载力实验 158
5.5.1 实验目的 158
5.5.2 实验仪器和设备 159
5.5.3 实验原理 159
5.5.4 实验步骤 162
5.5.5 实验结果的处理 163
思考题 164
5.6 钢筋混凝土梁斜截面承载力实验 164
5.6.1 实验目的 164
5.6.2 实验仪器和设备 164
5.6.3 实验原理 164
5.6.4 实验步骤 167
5.6.5 实验结果的处理 167
思考题 168
第6章 实验数据误差分析 169
6.1 有效数字及其运算规则 170
6.1.1 有效数字的概念 170
6.1.2 有效数字的运算 171
6.1.3 数字舍入原则 171
6.2 实验数据中误差的来源、分类和表示 172
6.2.1 误差的来源 172
6.2.2 误差的分类 173
6.2.3 误差的表示 174
附录 常用工程材料的力学性质和物理性质 175
参考文献 176
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| 內容試閱：
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实验是进行科学研究的重要方法，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，材料力学中应力-应变的线性关系就是罗伯特·胡克于1668年到1678年间做了一系列的弹簧实验之后建立起来的。不仅如此，实验对力学学科有着更重要的一面，因为力学学科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中应用，都只有通过实验验证才能断定。例如，在解决工程设计中的强度、刚度等问题时，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；有时实际工程中构件的几何形状和载荷都十分复杂，构件中的应力单纯靠计算难以得到正确的数据，在这种情况下必须借助实验应力分析的手段。所以力学实验是学习力学学科课程不可缺少的重要环节。
为了适应新形势下对实验教学的需求和对学生综合素质培养的要求，按照高等学校力学教学指导委员会、非力学类专业基础力学课程教学指导分委员会提出的力学实验课程基本内容要求，我们编写了本教材。本教材在四川轻化工大学《材料力学实验教程》的基础上，结合四川轻化工大学力学精品课程建设项目、力学实验课程教改项目，根据四川轻化工大学土木工程学院实验中心的实际情况，经过全面更正、全方位更新和补充而成。
本教材注重实验数据的处理和分析，提高了实验的效率和准确性；介绍了应变电测技术基础和通过相应软件分析实验数据的方法，体现了对新技术的重视，同时强调实验数据处理与软件应用知识的结合，使学生能够熟练掌握现代数据采集和处理方法。通过详尽的实验步骤和数据处理方法，深化学生对实验原理的理解，同时鼓励学生自主设计实验方案，提升其动手能力和创新精神，也提升了学生的科技素养，培养了学生的科学思维和探究能力。
本教材共分六章，分别介绍了力学实验的作用和地位、主要的实验设备、普通高等院校力学实验课程中常进行的三大类力学实验，以及对实验数据的处理和误差分析等。
本教材由裴艳阳任主编，张杰任副主编。四川轻化工大学裴艳阳编写了第1章、第2章部分内容、第3章、第5章部分内容、第6章和附录，广安理工学院张杰编写了第4章和第5章部分内容，大连欣力试验设备有限公司姚致国编写了第2章部分内容，教材的图表由裴艳阳、张杰共同完成。全书由裴艳阳统稿。
在本教材的策划和编写过程中，参阅了众多兄弟院校力学实验指导书和其他参考资料，同时得到了四川轻化工大学土木工程学院廖映华院长、实验中心的老师们的帮助和支持，在此一并表示衷心的感谢。
由于编者的水平有限，书中疏漏和不足之处在所难免，恳请广大读者批评指正。
编者
2025年3月
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