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 Ⅱ 158
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