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第1章 误差理论和数据处理方法 1

1.1 误差的来源及分类 1

1.1.1 误差理论中的基本概念 1

1.1.2 误差的来源 1

1.1.3 误差的分类 2

1.2 偶然误差的性质 2

1.2.1 偶然误差的特性 2

1.2.2 偶然误差的分布密度函数 3

1.3 偶然误差的精度评价指标 4

1.3.1 算术平均值与改正数 4

1.3.2 精度评价指标 5

1.4 误差传播定律及其应用 7

1.4.1 非线性函数误差传播定律 7

1.4.2 线性函数误差传播定律 9

1.5 实验数据处理方法 9

1.5.1 一元线性回归 9

1.5.2 逐级加载法中的数据处理 11

1.5.3 测量数据的修约 12

第2章 材料的力学性能测试 14

2.1 材料的分类 14

2.2 材料的力学性能指标 14

2.2.1 刚度 14

2.2.2 强度 14

2.2.3 延性 16

2.2.4 硬度 17

2.2.5 疲劳 17

2.2.6 韧性 17

2.3 材料的力学性能测试原理 18

2.3.1 金属材料拉伸力学性能 18

2.3.2 金属材料压缩时的力学性能 24

2.3.3 金属材料扭转时的力学性能 25

2.3.4 材料的断裂性能 28

2.3.5 材料的疲劳强度 35

2.4 常用材料实验机原理及结构 36

2.4.1 常用实验机简介 36

2.4.2 电子万能材料实验机 40

第3章 应变电测法 43

3.1 电阻应变片 43

3.1.1 电阻应变片的结构和工作原理 43

3.1.2 电阻应变片种类、材料和参数 45

3.1.3 电阻应变片的粘贴 48

3.2 测量电桥的特性及应用 50

3.2.1 测量电桥的基本特性和温度补偿 50

3.2.2 电阻应变片在电桥中的接线方法 52

3.2.3 应力与应变测量 53

3.3 电阻应变式传感器 56

3.3.1 电阻应变式传感器基本原理 56

3.3.2 电阻应变柱式力传感器 56

3.3.3 传感器的标定 58

3.4 电阻应变仪 58

3.4.1 静态电阻应变仪介绍 58

3.4.2 动态电阻应变仪介绍 58

第4章 振动与动应变测试 59

4.1 振动现象及其分类 59

4.2 工程中振动研究的几个重要问题 59

4.2.1 振动的幅频特性与共振 59

4.2.2 结构的固有频率及振型 61

4.2.3 结构的隔振 63

4.2.4 结构的动力减振 65

4.3 振动传感器简介 67

4.3.1 压电式传感器 67

4.3.2 电涡流非接触式传感器 69

4.3.3 激光非接触式传感器 70

4.4 振动测试的工程实例简介 70

4.4.1 消防车云梯实验 70

4.4.2 船体固有频率、振型和阻尼测试 72

第5章 光弹性法 75

5.1 光学基本知识 75

5.1.1 光波和光的波动方程 75

5.1.2 自然光和偏振光 76

5.1.3 白光与单色光 76

5.1.4 光的干涉 77

5.1.5 双折射 77

5.1.6 偏振光和偏振片 78

5.1.7 1/4波片和圆偏振光 78

5.2 光弹性法的基本原理 79

5.2.1 暂时双折射 79

5.2.2 平面应力—光学定律 79

5.2.3 平面受力模型在平面偏振光场中的光弹性效应 80

5.2.4 平面受力模型在圆偏振光场中的光弹性效应 82

5.2.5 平面光弹性实验技术和分析方法 83

5.3 平面光弹性 84

5.4 光弹性仪 86

第6章 实验 88

6.1 材料力学实验 88

6.1.1 金属材料的拉伸实验 88

6.1.2 金属材料的压缩实验 89

6.1.3 金属材料的扭转实验 90

6.1.4 材料的冲击韧性实验 92

6.1.5 疲劳实验 94

6.1.6 压杆临界压力的测定 95

6.1.7 断裂韧性 97

6.2 电测力学实验 99

6.2.1 电阻应变片的粘贴技术 99

6.2.2 纯弯梁的弯曲应力测定 99

6.2.3 弯扭组合变形 101

6.2.4 电阻应变式传感器的设计、制作与标定 104

6.3 振动实验 105

6.3.1 悬臂梁各阶固有频率及主振型的测定 105

6.3.2 中心固定圆盘各阶固有频率及主振型的观察 107

6.3.3 动态应变测量 109

6.3.4 主动隔振实验 110

6.3.5 单式动力减振实验 110

6.4 光测法实验——光弹性实验 111

6.5 实验报告 112

6.5.1 金属材料的拉伸实验报告 112

6.5.2 金属材料的压缩实验报告 113

6.5.3 金属材料的扭转实验报告 114

6.5.4 纯弯梁的弯曲应力测定实验报告 115

6.5.5 弯扭组合变形实验报告 117

参考文献 118