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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