力學測試技術基礎（第二版）

《力學測試技術基礎（第二版）》是2013年8月出版的一本高等院校材料力學課程的實驗教材，作者是張明。

基本介紹

• 書名：書名力學測試技術基礎（第二版）
• 作者：張明
• 類別：TB301-33
• 頁數：186頁
• 定價：39.00
• 出版時間：2013年8月
• 裝幀：平裝
• 開本：16
• 書號：978-7-118-08984-4
• 版次：2版1次

圖書簡介

本書分6章：第1章介紹了測試技術的概念、測量的概念、測試系統特性和實驗應力分析方法；第2章從工程角度討論了誤差分析及處理方法，並討論了測量不確定度的概念和評定方法；第3章詳細分析了電阻應變測試的原理和方法，並介紹了多種套用應變測試原理的感測器；第4章論述了金屬材料力學性能測試的有關實驗標準和實驗方法；第5 章介紹了光彈性實驗原理和方法；第6章討論了實驗技術方面的有關問題，並介紹了若干材料力學的典型實驗。本書可作為材料力學實驗的配套教材，也可作為獨立設課的材料力學實驗課程的教材

圖書目錄

第1章 力學測試技術概述1

1.1 力學與測試技術1

1.1.1 理論來源於試驗研究1

1.1.2 材料力學中的測試技術2

1.1.3 力學以外的測試2

1.1.4 測試技術的發展歷史3

1.1.5 力學測試技術與試驗3

1.2 測量的基本概念4

1.2.1 測量的定義4

1.2.2 測量的分類4

1.2.3 關於測量方法5

1.3 測試系統6

1.3.1 測試系統的組成及基本要求7

1.3.2 測試系統的靜態特性9

1.3.3 測試系統的動態特性10

1.4 實驗應力分析11

1.4.1 實驗應力分析概述11

1.4.2 實驗應力分析方法11

複習題12

第2章 誤差分析和數據處理13

2.1 誤差的基本概念13

2.1.1 真值13

2.1.2 誤差的定義14

2.1.3 誤差的表示方法14

2.1.4 誤差的來源15

2.1.5 誤差的分類16

2.1.6 測量數據的精度16

2.2 有效數字及數據運算18

2.2.1 有效數字18

2.2.2 數字捨入規則18

2.2.3 數據運算規則19

2.2.4 測量結果數值的修約20

2.3 隨機誤差21

2.3.1 抽樣、樣本與多次重複測量21

2.3.2 常態分配的機率計算21

2.3.3 數學期望與方差的估計值22

2.3.4 隨機誤差的特性23

2.3.5 隨機誤差的常態分配規律23

2.3.6 標準差的計算24

2.3.7 算術平均值標準差的計算25

2.3.8 置信水平和極限誤差26

2.4 系統誤差28

2.4.1 系統誤差的分類28

2.4.2 系統誤差對測量結果的影響29

2.4.3 系統誤差出現的原因及消除30

2.5 粗大誤差33

2.5.1 粗大誤差產生的原因33

2.5.2 判別粗大誤差準則33

2.6 誤差的合成34

2.6.1 系統誤差的合成35

2.6.2 隨機誤差的合成35

2.6.3 誤差的總合成35

2.6.4 間接測量的誤差合成36

2.7 測量的不確定度36

2.7.1 概述36

2.7.2 測量不確定度的定義37

2.7.3 測量不確定度與誤差37

2.7.4 測量不確定度的評定方法38

2.7.5 不確定度的合成41

2.7.6 擴展不確定度的確定41

2.8 數據處理42

2.8.1 數據處理方法42

2.8.2 一元線性回歸43

複習題45

第3章 電阻應變測量原理及方法47

3.1 概述47

3.2 電阻應變片的工作原理、構造和分類48

3.2.1 電阻應變片的工作原理48

3.2.2 電阻應變片的構造48

3.2.3 電阻應變片的分類49

3.3 電阻應變片的工作特性及標定52

3.3.1 電阻應變片的工作特性52

3.3.2 電阻應變片工作特性的標定55

3.4 電阻應變片的選擇、安裝和防護57

3.4.1 電阻應變片的選擇57

3.4.2 電阻應變片的安裝58

3.4.3 電阻應變片的防護59

3.5 半導體應變片59

3.5.1 半導體應變片的結構及工作原理59

3.5.2 半導體應變片的特點60

3.5.3 半導體應變片的貼上技術60

3.6 電阻應變片的測量電路61

3.6.1 直流電橋61

3.6.2 電橋的平衡63

3.6.3 測量電橋的基本特性64

3.6.4 測量電橋的連線與測量靈敏度64

3.7 電阻應變儀與應變測試系統70

3.7.1 靜態電阻應變儀70

3.7.2 測量通道的切換71

3.7.3 公共補償接線方法73

3.7.4 動態電阻應變儀76

3.7.5 電阻應變測試系統77

3.8 應變—應力換算關係79

3.8.1 單向應力狀態79

3.8.2 廣義胡克定律79

3.8.3 已知主應力方向的二向應力狀態80

3.8.4 未知主應力方向的二向應力狀態81

3.8.5 不同形式應變花的主應變和主應力計算81

3.9 測量電橋的套用83

3.9.1 拉壓應變的測定83

3.9.2 彎曲應變的測定84

3.9.3 彎曲切應力的測定86

3.9.4 扭轉切應力的測定87

3.9.5 內力分量的測定87

3.10 應變測量90

3.10.1 應變的直接測量90

3.10.2 應力的間接測量91

3.10.3 靜態應變測量92

3.10.4 動態應力/應變測量94

3.11 電阻應變式感測器94

3.11.1 概述94

3.11.2 測力（稱重）感測器95

3.11.3 扭矩感測器104

3.11.4 壓力感測器106

3.11.5 多分力感測器108

3.11.6 位移感測器108

3.11.7 加速度感測器110

3.12 電阻應變式感測器的精度、校準與使用111

3.12.1 電阻應變式感測器的精度111

3.12.2 電阻應變式感測器的校準111

3.12.3 電阻應變式感測器的靈敏係數修正112

3.12.4 電阻應變式感測器的接線方式113

複習題113

第4章 金屬材料力學性能及測試原理117

4.1 概述117

4.1.1 工程應力和工程應變117

4.1.2 材料的彈性常數118

4.1.3 測試設備119

4.2 金屬材料拉伸時的力學性能120

4.2.1 試樣與原始標距120

4.2.2 拉伸圖與應力—應變圖121

4.2.3 拉伸曲線的特點與材料力學定義121

4.2.4 力學性能指標及國標定義124

4.2.5 應變引伸計及其標定126

4.2.6 材料強度指標的測定127

4.2.7 材料的塑性指標及其測定131

4.2.8 材料彈性常數的測定132

4.2.9 金屬材料拉伸斷口分析133

4.3 金屬材料壓縮時的力學性能134

4.3.1 試驗機及測量工具135

4.3.2 壓縮力學性能指標及國標定義135

4.3.3 壓縮試樣136

4.3.4 試驗條件136

4.3.5 材料壓縮強度指標的測定136

4.3.6 壓縮彈性模量Ec的測定138

4.3.7 壓縮試驗的斷口分析139

4.4 金屬材料扭轉時的力學性能140

4.4.1 扭轉試樣140

4.4.2 試驗條件140

4.4.3 扭轉力學性能及測定140

4.4.4 扭轉破壞斷口形式142

複習題143

第5章 光彈性測試原理及方法144

5.1 概述144

5.2 光學基礎知識144

5.2.1 光波144

5.2.2 自然光和平面偏振光145

5.2.3 光波的干涉145

5.2.4 雙折射146

5.2.5 圓偏振光147

5.3 平面應力—光學定律148

5.4 平面偏振光通過受力模型後的光彈性效應149

5.4.1 平面偏振光裝置簡介149

5.4.2 平面偏振光通過受力模型後的光彈性效應149

5.5 圓偏振光通過受力模型後的光彈性效應151

5.5.1 圓偏振光場光強方程式151

5.5.2 整數級與半數級等差線153

5.6 白光下的等差線—等色線154

5.7 等差線條紋級數的確定155

5.7.1 整數級等差線155

5.7.2 非整數級等差線156

5.8 等傾線的觀測157

5.8.1 等傾線的觀測方法157

5.8.2 等傾線的特徵158

5.9 平面光彈性應力計算159

5.9.1 邊界應力160

5.9.2 內部應力測定160

5.9.3 應力集中係數的確定163

5.10 光彈性貼片法163

5.10.1 光彈性貼片法的基本原理163

5.10.2 主應變的分離164

複習題165

第6章 實驗技術166

6.1 實驗設計166

6.1.1 實驗目的166

6.1.2 實驗設計應該遵循的原則166

6.1.3 實驗設計的輔助手段168

6.1.4 材料力學實驗設計實例168

6.2 實驗準備170

6.2.1 實驗對象（試樣）準備170

6.2.2 實驗儀器準備171

6.2.3 實驗過程準備（預調）172

6.3 實驗測試過程172

6.3.1 實驗過程控制172

6.3.2 實驗數據的記錄173

6.3.3 異常及其處理173

6.3.4 實驗的重複及終止173

6.4 實驗數據處理174

6.4.1 數據整理及數據變換174

6.4.2 統計分析及回歸分析174

6.4.3 誤差及不確定度分析174

6.5 實驗結果分析175

6.5.1 實驗現象及原因分析175

6.5.2 實驗結論175

6.5.3 實驗報告175

6.6 材料力學典型實驗176

6.6.1 純彎曲梁正應力分布規律實驗177

6.6.2 壓桿穩定實驗177

6.6.3 薄壁圓管彎扭組合變形實驗179

6.6.4 開口薄壁梁彎曲中心及內力分量測定實驗180

6.6.5 對徑受壓圓環設計實驗182

6.6.6 開口與閉口薄壁管受扭對比實驗182

6.6.7 光彈性測試實驗183

複習題185

參考文獻186