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第一篇 力学基本实验1

1 理论力学实验1

1.1 实验一 动点、动系的选取1

1.2 实验二 振型动画2

1.3 实验三 谐波激励自由板固有频率测试4

1.4 实验四 脉冲激励自由板固有频率测试9

2 材料力学实验18

2.1 实验一 拉伸实验18

2.2 实验二 压缩实验23

2.3 实验三 扭转实验25

2.4 实验四 梁弯曲正应力实验31

2.5 实验五 薄壁圆筒悬臂梁弯扭组合变形及主应力测定33

2.6 实验六 材料弹性常数E、μ的测定39

2.7 实验七 叠梁应力分析和研究实验44

2.8 实验八 冲击韧性实验45

2.9 实验九 压杆稳定实验47

2.10 实验十 条件屈服极限σ0.2的测定50

3 结构力学实验55

3.1 实验一 桁架杆件内力和节点的位移测量55

3.2 实验二 桁架在动荷载作用下的响应测量56

3.3 实验三 六层框架模型结构的试验模态分析59

4 疲劳和断裂实验63

4.1 实验一 疲劳实验63

4.2 实验二 平面应变断裂韧性K1c的测定65

4.3 实验三 裂纹尖端张开位移COD测试69

5 流体力学实验73

5.1 实验一 流谱流线演示实验73

5.2 实验二 流体静力学实验74

5.3 实验三 能量方程(伯诺里方程)实验76

5.4 实验四 雷诺实验77

6 Fortran语言在理论力学中的应用79

6.1 利用微机解题的基本步骤79

第二篇 计算、模拟与仿真79

6.2 编程和算例80

6.2.1 矢量合成运算80

6.2.2 物体系统的平衡问题82

6.2.3 点的速度和加速度合成87

6.2.4 动力学普遍定理90

6.2.5 求刚体的转动惯量92

7 MATLAB在力学和工程中的应用97

7.1 高性能的科技应用软件97

7.2 MATLAB命令行窗口的进入和退出98

7.3 MATLAB在力学和结构工程中的常用计算98

7.3.1 计算结果的输出格式98

1.数字乘法99

2.数字除法99

3.矩阵输入99

7.3.3 常用计算和仿真99

7.3.2 指令的续行输入99

4.向量点积(内积)和叉积(外积)100

5.矩阵转置、乘方和乘法100

6.线性方程组(正定方程组)求解101

7.矩阵的逆、行列式以及特征值和特征向量102

8.多项式的表示及其根106

9.矩阵的特征多项式107

10.多项式的曲线拟合、多项式的值以及不同拟合的比较和绘图108

11.数据的图示和基本处理109

12.曲线拟合或回归分析112

13.快速傅立叶分析117

14.函数曲线的绘制和工程图表数据119

15.求函数零点130

16.求函数的极值134

17.函数的数值积分138

18.常微分方程的初值问题141

19.仿真及其分析144

8.2.1 功能模块组成情况155

8.2 Super SAP功能模块和运行框图155

8 Super SAP在力学和工程中的应用155

8.1 引言155

8.2.2 Super SAP 91行框图156

8.3 屏幕分区、功能键等概述158

8.3.1 进入和退出Super Draw Ⅱ158

8.3.2 屏幕分区158

8.3.3 输人数据方式159

8.3.4 功能键159

8.3.5 一些比较重要的菜单(包括主菜单、重要的一级或二级子菜单)160

8.4 计算和仿真例题160

8.4.1 上端自由下端固定三维柱(4cm×4cm×48cm，A3钢)受力应力分析160

8.4.2 一端固定铰支一端可动铰支板(100cm×10cm×1cm，A3钢)的12阶模态分析161

8.4.3 门架的内力分析——粱工具箱的应用162

9.1 电阻应变片(简称应变片)165

9.1.1 应变片的种类、构造及转换原理165

9 应变仪电测法165

第三篇 应力和模态测试技术165

9.1.2 应变片的工作特性及周围环境的影响168

9.1.3 应变片的选用、粘贴和保护172

9.2 电阻应变仪175

9.2.1 概述175

9.2.2 电阻应变仪的测量原理175

9.3 应力应变测量185

9.3.1 简单应力状态的应力应变测量185

9.3.2 复合抗力下对某应变成分的测定189

9.3.3 平面应力状态下的应力应变的测定192

9.4 力、扭矩和位移的测定197

9.4.1 测力传感器197

9.4.2 扭矩传感器199

9.4.3 位移传感器201

9.5 测试例题和现场测试201

9.5.1 测试例题201

9.5.2 现场和模拟测试210

10.1.1 振动测试的意义213

10 振动测试和分析213

10.1 概述213

10.1.2 振动现象的描述及测试内容214

10.1.3 振动测试仪器的概述215

10.2 常用传感器217

10.2.1 相对式传感器217

10.2.2 绝对式传感器(或称惯性式传感器)218

10.3 测振仪器233

10.3.1 引言233

10.3.2 双对数坐标、分贝和倍频程233

10.3.3 微积分电路及其放大器238

10.3.4 电压放大器和电荷放大器244

10.3.5 滤波器251

10.3.6 激振器和振动台253

10.3.7 测振仪器的标定257

10.4 随机信号与振动分析系统(CRAS)及其应用259

10.4.1 概述259

10.4.2 随机信号采集及处理260

10.4.3 信号分析和系统分析269

10.4.4 试验模态分析295

参考文献303

附录304

附录1 理论力学实验报告304

附录2 拉伸实验报告305

附录3 压缩实验报告307

附录4 扭转实验报告308

附录5 梁弯曲正应力测定的实验报告309

附录6 弯扭组合变形和主应力测定的实验报告310

附录7 弹性常数E、μ测定的实验报告(电测法)311

附录8 弹性常数E、μ测定的实验报告(机械法)312

附录9 叠梁应力分析和研究实验报告313

附录10 流体静力学实验报告314

附录11 能量方程(伯诺里方程)实验报告316

附录12 雷诺实验报告318