固体力学实验一1
固态物理力学实验报告
一、实验目的1. 了解固态物理力学的基本概念和实验方法。
2. 通过实验测量固体的弹性模量、泊松比等物理参数。
3. 培养学生运用实验方法解决实际问题的能力。
二、实验原理固态物理力学是研究固体材料在受力作用下的力学性质和行为的学科。
本实验主要测量固体的弹性模量（E）和泊松比（ν）。
弹性模量（E）是描述材料在受到外力作用时，材料抵抗形变的能力。
其计算公式为：\[ E = \frac{F}{A \cdot \Delta L} \]其中，F为作用在材料上的力，A为材料截面积，ΔL为材料在受力方向上的长度变化。
泊松比（ν）是描述材料在受到拉伸或压缩时，横向变形与纵向变形的比值。
其计算公式为：\[ \nu = -\frac{\Delta L_{\text{横向}}}{\Delta L_{\text{纵向}}} \]三、实验材料与仪器1. 实验材料：钢棒、橡皮筋等。
2. 实验仪器：电子天平、千分尺、万能试验机、拉伸测试仪等。
四、实验步骤1. 将钢棒固定在万能试验机上，确保钢棒水平放置。
2. 使用电子天平测量钢棒的质量m，记录数据。
3. 使用千分尺测量钢棒的直径D，记录数据。
4. 使用万能试验机对钢棒进行拉伸测试，记录钢棒在拉伸过程中的应力-应变曲线。
5. 根据应力-应变曲线，计算钢棒的弹性模量E。
6. 根据拉伸测试结果，计算钢棒的泊松比ν。
五、实验结果与分析1. 钢棒的弹性模量E为：\[ E = 2.06 \times 10^5 \text{ Pa} \]2. 钢棒的泊松比ν为：\[ \nu = 0.30 \]通过实验结果可以看出，钢棒在受到拉伸力作用时，其弹性模量和泊松比符合理论计算值。
这表明实验方法正确，实验结果可靠。
六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了固态物理力学的基本概念和实验方法。
2. 学会了运用实验方法测量固体的弹性模量和泊松比等物理参数。
3. 培养了运用实验方法解决实际问题的能力。
七、注意事项1. 实验过程中，注意安全，防止实验器材损坏。
物理中考专题--力学实验1
物理中考实验专题——力学实验（1）1．在“用托盘天平和量筒测定小金属块密度”的实验中：(1)某同学设计了如下实验步骤： ①把天平放在水平工作台上；②将游码移至天平称量标尺左端的零刻度线处；③把待测金属块放在天平的左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码直至天平横梁平衡，记下金属块的质量m ；④将金属块用细线拴住后，慢慢浸没到量筒里的水中，记下水面对应的刻度值V ； ⑤根据测得的数据计算出金属块的密度ρ。
（1）请指出以上设计中缺少的两个重要步骤和某个需要测量的物理量，要求详细叙述操作过程并将需要测量的物理量加注字母。
A ．在 步骤之间加入B ．在 步骤之间加入 (2)用测得的物理量字母表示该金属块的密度ρ＝ 。
2．小华同学想用天平和量杯测一石块的密度。
（1）在调节天平时，发现分度盘的指针如图1所示，此时应将平衡螺母向 （左，右）端调。
（2）用调节好的天平测石块的质量，若天平平衡时右盘砝码的质量、游码在标尺上的位置如图所示，则石块的质量 g ，若量杯测出石块的体积为15.8cm 3，则石块的密度是kg/m 3。
3．学习了密度的知识后，小芸和小阳同学通过实验测量鲜牛奶的密度。
他们选取了下列实验器材：鲜牛奶、量筒、托盘天平（带砝码）、烧杯。
下面是他们设计的实验方案：A ．调节好天平，将装有适量鲜牛奶的烧杯放在天平右盘，向左盘中加砝码，调节平衡螺母使天平横梁恢复平衡时，测出它们的总质量为m 1；C ．将烧杯中的一部分鲜牛奶倒入量筒，测出量筒中鲜牛奶的体积V ；B ．测出烧杯及其中剩余的鲜牛奶的质量m 2（此时游码恰好仍在零刻线处）； 请你回答下列问题：（1）请你指出上面实验步骤中的错误并更正错误步骤为 更正： ；（2）实验步骤的正确排列方式是 ；用上面测出的物理量表示鲜牛奶的密度：ρ＝ 。
4．下表是某实验小组所做的“探究摩擦力大小跟哪些因素有关”的实验记录：实验次数 接触面的材料 压力F/N 摩擦力f 摩／N① 木块与木板 8 l.6 ②木块与木板122.4③ 木块与毛巾 12 5.0(1)分析比较序号①与②的实验数据，可得出的结论是 。
固体力学实验课程学习报告
固体力学实验II 课程学习报告院（系）名称：航空科学与工程学院专业名称：航空工程学号：学生姓名：固体力学实验课程学习报告一、云纹法1 云纹法定义Moiré源自法语, 意思是从中国传入的丝绸的“耀眼的光泽”或“波形图案”。
在实验力学中, 它指的是两个空间频率相差不大的振幅型光栅叠加在一起时所产生的明按交错的条纹图案。
通过分析云纹图案和条纹间距,可以测量物体的面内变形和应变以及三维形貌,这种方法称为云纹法。
如图所示，云纹实际上是两个光栅间的互相遮挡与透过现象，云纹中的亮条纹是由两个光栅的白线相交形成的（源于互不遮挡），云纹中的暗条纹是由两个光栅的白线与黑线相交形成的（源于互相遮挡）。
由于人眼的分辩率或低通滤波性，白条纹中的黑线干扰被忽略了。
2 云纹法注意要点（1）直线栅云纹法测试的是由于试件变形和转动引起的面内位移，不包括刚体位移（2）直线栅云纹法中试件的刚体位移不影响云纹的形状和密度，但垂直于栅线方向的刚体位移会造成云纹的移动。
用二维光栅可以同时测试X,Y两个方向的位移场（U场和V场）（3）为了提高云纹的对比度，一般将试件栅和标准栅尽量靠近，而且光栅黑白线的宽度应尽量相等。
（4）形成云纹的两个光栅的空间频率相差不能很大（一般相差不到一倍）3 处理方法传统上利用光学像机记录云纹图像，人工处理。
现在，可以利用数字相机，将云纹图像记录的同时进行数字化处理，并利用计算机和数字图像处理技术对云纹图像进行滤波、增强、提取中心线、拟合、求解位相、解包裹等一系列处理，大大降低了处理难度，加快了处理速度。
最终得到离散的位移场U（m,n)、V(m,n)，m,n为像素位置4 其他云纹法（1）数字云纹法（虚拟云纹法）采用虚拟的（数字化的）标准栅，根据云纹形成原理，与数字化的试件栅进行逻辑（乘）运算得到云纹。
从试件栅变形前后的两幅云纹图中，得到试件的变形情况。
（2）影像云纹法（Shadow moire)利用栅线与其在某物体表面的投影相重叠所得到的云纹条纹称为影像云纹。
大一固体密度测量实验报告
大一固体密度测量实验报告
实验名称：大一固体密度测量实验
实验目的：测量固体的密度并掌握相应的实验方法和技巧。
实验原理：固体的密度是指固体单位体积的质量。
在实验中，我
们可以通过不同的方法测量固体的质量和体积，从而计算出其密度。
实验仪器和材料：天平、容积瓶、电子计时器、固体物品（例如
玻璃球、小方块、硬币等）。
实验步骤及处理：
1. 用天平称取固体物品的质量，记录数据为m。
2. 选择合适的容积瓶，将容积瓶装满水并称重，记录数据为M1。
3. 将装满水的容积瓶放入水槽中，直至水位达到容积瓶口。
此
时读取水位高度，记录数据为h1。
4. 将固体物品放入容积瓶中，等待其中气泡全部排出后，再将
容积瓶装满到水位高度上，记录数据为M2。
5. 将容积瓶取出，将其中的水倒入电子秤上，记录数据为m1。
6. 根据测量数据计算出固体的体积V和密度p，其中V=(M2-
M1)/p，p=(m-m1)/V。
7. 将实验记录整理并撰写实验报告。
实验结果及讨论：根据实验步骤及处理中的数据，我们可以计算
出固体的密度。
例如，若我们测量玻璃球的密度，结果可能为
2.5g/cm³左右。
由此可见，实验中不同固体的密度可能存在很大差异，这也提示我们应当谨慎对待测量数据，并在实验设计中考虑到固体性
质的差异因素。
实验结论：通过本实验，我们不仅掌握了测量固体密度的实验方
法和技巧，还了解了固体密度的概念和计算公式。
这些知识和技能将
对我们今后的学习和实践具有重要的指导作用。
高中物理力学实验(1)
高中物理力学实验引言物理实验是重要的学习过程，通过实验可以让学生更深入地了解和学习物理原理。
在高中物理教学中，力学实验是非常重要的一部分，它可以帮助学生观察和验证力学原理，并提高实验操作技能。
本文档将介绍一些常见的高中物理力学实验，包括杆状物体静力平衡实验、弹簧的胡克定律实验、牛顿第二定律实验和简谐振动实验。
一、杆状物体静力平衡实验实验目的通过观察和测量杆状物体的静力平衡条件，验证力的平衡条件。
实验器材•杆状物体•支架•质量拉力计•垂直挡板实验步骤1.将支架放在水平的平面上，固定好支架。
2.将杆状物体放在支架上，并调整位置，使其处于静力平衡状态。
3.在杆状物体的一端挂上质量拉力计，通过拉力计施加一个水平的力。
4.通过观察和测量杆状物体的变形和拉力计的示数，判断杆状物体是否处于静力平衡状态。
实验结果与结论根据实验结果可得出结论，当杆状物体在水平方向上受到的力平衡时，杆状物体处于静力平衡状态。
二、弹簧的胡克定律实验实验目的验证弹簧的胡克定律，即弹簧的伸长或压缩与受力成正比。
实验器材•弹簧•支架•比例尺•质量拉力计实验步骤1.将支架放在水平的平面上，固定好支架。
2.将弹簧悬挂在支架上，并调整位置，使其处于自然状态。
3.在弹簧下方挂上一个质量拉力计，通过拉力计施加一个垂直向下的力。
4.通过观察和测量弹簧的变形和拉力计的示数，判断弹簧的伸长或压缩与受力是否成正比。
实验结果与结论根据实验结果可得出结论，弹簧的伸长或压缩与受力成正比，验证了弹簧的胡克定律。
三、牛顿第二定律实验实验目的通过观察和测量物体受力和加速度的关系，验证牛顿第二定律。
实验器材•平面滑轨•弹簧测力计•质量砝码实验步骤1.将平面滑轨放在水平的平面上。
2.将弹簧测力计固定在滑轨上，并调整其位置。
3.将物体放在滑轨上，绑上弹簧测力计。
4.通过在物体上加上不同的质量砝码，使物体受到不同大小的力。
5.通过观察和测量物体的加速度和弹簧测力计的示数，判断物体受力和加速度的关系。
物理专题二 -力学实验1
初中物理专题：力学实验专题◆重点梳理：力学实验的重点：1.探究如何使用刻度尺？2.探究同种物质的质量与体积的关系3.探究测量盐水和形状不规则的固体的密度4.探究二力平衡的条件5. 探究重力的大小跟什么因素有关？6. 探究摩擦力的大小与什么因素有关?7. 探究杠杆的平衡条件8.探究压力的作用效果跟什么因素有关?9.探究流体压强与流速的关系10.探究影响浮力的大小因素？11.探究斜面的机械效率12. 探究动能的大小与什么因素有关?13.探究重力势能的大小大小与什么因素有关?典例1：为了测量金属块的密度，将它放在调节好的天平上称量。
当天平平衡时，放在右盘上的砝码和游码的位置如图3(甲)所示，由此可知金属块的质量是________克，把金属块放入盛有70厘米3水的量筒中，量筒中的水面到达的位置如图3(乙)所示，则金属块的体积是________厘米3；测得金属块的密度是________千克/米3，查密度表可知该金属是___________。
附：一些金属的密度典例2：为了研究影响滑动摩擦力大小的因素，某同学做了如图6所示的实验。
(1)实验中要使弹簧秤的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小，应使木块在弹簧拉力的作用下做__________运动。
(2)比较图乙和图甲中弹簧秤的示数可知：__________滑动摩擦力越大。
(3)比较图丙和图甲中弹簧秤的示数可知：__________滑动摩擦力越大。
(4)上述实验表明：滑动摩擦力的大小与________有关。
◆归纳总结：复习实验要做到“五个掌握五个会”.“五个掌握：1掌握实验目的2.掌握实验步骤3.掌握实验原理4掌握实验操作注意事项5.掌握实验结论五个会：1.会根据探究目的和已有条件设计实验。
2.会正确使用仪器3.会正确记录实验数据4.会从物理现象和实验事实中归纳简单的科学规律5.会用科学术语、简单图表等描述实验结果◆跟踪训练：1.在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干，弹簧测力计．（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆左端下沉，如图甲所示，此时应将杠杆的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调，直到杠杆在水平位置平衡为止．（2）当左侧钩码处于图乙所示A位置时，应，可使杠杆恢复水平位置平衡．（3）某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为F1=5N，L1=20cm，F2=2.5N和L2=40cm．该同学根据这些数据能否得出探究结论？理由是2.小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油)，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究．下图表示探究过程及有关数据．(1)分析图B、C、D，说明浮力大小跟__________________有关．(2)分析图__________________，说明浮力大小跟液体密度有关．(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是__________________N．3.李明同学在做研究影响压强因素的实验中，器材有：用钉子做腿的小桌、、装有沙的容器等实验步骤：（１）将压强小桌的四条腿放在沙面上，观察下陷的深度。
固体物理综合性实验指导书
《固体物理》实验指导书杨元政谢光荣编二零壹零年实验一Si与SiO2晶体结构的X射线衍射方法测定实验项目性质：综合训练所涉及课程：固体物理、大学物理、材料科学基础计划学时：2学时一、实验目的1)加深理解并掌握金刚石结构的XRD消光规律，2)基本掌握用XRD的PDF（ICDD）卡片及索引对多晶物质进行相分析，3)了解XRD仪的基本结构与实验步骤，4)学会检验单晶硅、多晶硅以及二氧化硅的XRD方法。
二、X射线衍射（XRD）基本原理1）X射线衍射仪目前我国的使用的XRD仪主要有日本、荷兰菲利浦、德国西门子，也有国产设备，如丹东射线衍射仪股份有限公司的产品。
X射线衍射仪主要应用于样品的物相定性或定量分析，晶体结构分析，材料的织构分析，宏观应力或微观应力的测定，晶粒大小测定，结晶度测定等等，因此，在材料科学、物理学、化学、化工、冶金、矿物、药物、塑料、建材、陶瓷……以至考古、刑侦、商检等众多学科、相关的工业、行业中都有重要的应用。
是理工科院校和涉及材料研究、生产的研究部门、厂矿的重要的大型分析设备。
X射线衍射仪的基本构成包括：高稳定度X射线发生器，精密测角台，X射线强度测量系统，安装有专用软件的计算机系统等四大部分。
X射线粉末衍射图谱可以提供三种晶体结构信息：衍射线位置（角度）、强度和形状（宽度），根据这些信息可以进行晶体结构分析、物相定性和定量等。
现代粉末X射线衍射分析仪还配置有电子计算机和软件，以使衍射仪操作和数据处理实现自动化和智能化。
X射线入射到结晶物质上，产生衍射的充分必要条件是第一个公式确定了衍射方向。
在一定的实验条件下衍射方向取决于晶面间距d。
而d是晶胞参数的函数，第二个公式示出衍射强度与结构因子F(hkl)的关系，衍射强度正比于F(hkl)模的平方，F(hkl)的数值取决于物质的结构，即晶胞中原子的种类、数目和排列方式，因此决定X射线衍射谱中衍射方向和衍射强度的一套d和I的数值是与一个确定的结构相对应的。
固体的振动实验报告
一、实验目的1. 了解声音的产生原理，即物体振动产生声音。
2. 探究固体介质对声音传播的影响。
3. 通过实验验证声音在不同介质中的传播速度。
二、实验原理声音是由物体的振动产生的，振动通过介质传播。
在固体、液体和气体中，声音的传播速度不同。
本实验通过观察固体振动现象，验证声音在固体介质中的传播。
三、实验器材1. 手机一部2. 小锤子一把3. 响铃一个4. 玻璃杯一个5. 耳塞一副6. 计时器一个7. 纸张若干四、实验步骤1. 将小球放在响铃的中间位置，用锤子敲击小球，观察响铃的振动现象，并记录声音的频率和响度。
2. 将手机调至震动模式，打电话给实验者，将手机放置在玻璃杯上，观察手机震动并通过玻璃杯传递到耳朵，记录声音的频率和响度。
3. 将玻璃杯中的水逐渐倒出，观察声音的频率和响度变化，分析声音在固体介质中的传播速度。
4. 分别在固体、液体和气体中，重复步骤2和3，对比分析声音在不同介质中的传播速度。
5. 在实验过程中，使用耳塞观察声音的传播效果，记录观察结果。
五、实验数据及分析1. 实验一：敲击响铃，观察声音的频率和响度。
实验结果显示，响铃的振动产生声音，频率较高，响度较大。
2. 实验二：将手机放置在玻璃杯上，观察手机震动并通过玻璃杯传递到耳朵。
实验结果显示，手机震动产生声音，频率较低，响度较小。
3. 实验三：逐渐倒出玻璃杯中的水，观察声音的频率和响度变化。
实验结果显示，随着水的减少，声音的频率和响度逐渐降低，说明声音在固体介质中的传播速度较慢。
4. 实验四：在固体、液体和气体中，重复步骤2和3，对比分析声音在不同介质中的传播速度。
实验结果显示，声音在固体中的传播速度最慢，其次是液体，最快的是气体。
六、实验结论1. 物体振动产生声音，振动频率越高，声音的频率越高；振动幅度越大，声音的响度越大。
2. 声音在不同介质中的传播速度不同，固体中传播速度最慢，其次是液体，最快的是气体。
3. 固体介质可以传递声音，且振动可以通过固体介质传递到人耳。
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实验力学-应变电测技术
（三）应变电测课程的内容 应变电测实验力学讲述应变电测的基本原理、实 验方法和数据分析和处理。主要内容有：
第一章 电阻应变计 第二章 第三章 第四章 第五章 电阻应变仪的工作原理 静、动态应力应变测量 特殊条件下应变测量技术 应变计式传感器
实验力学-应变电测技术
（四）教学目的
实验力学-应变电测技术
（二） 实验力学研究的内容和方法 内容： 1、各种力学参量的测量技术，仪器、方法； 2、新材料的力学性能测试研究； 3、实验信号数据的采集、处理的方法研究： 4、新技术的研究和应用： 激光、遥测、声发射、干涉法等。 方法： 机械法、光测法、电测法、超声法等
实验力学-应变电测技术
实验力学-应变电测技术
应变电测与传感器技术的应用 航空航天工程飞机、导弹、卫星等 电力动力工程核电站、阀门、水泵、电塔等 土木建筑及水利工程楼房耐震试验、模型静动载试验 桥梁和道路工程静载、动载试验 机械和化学工程压力容器、管路等 交通工程铁路机车、钻井平台等 医学、生物力学和体育运动领域人体骨骼、运动器械测力 计量、商业领域电子秤、超载计量衡
实验力学-应变电测技术
1.1.2 应变电测法的特点与优点
特点、优点尺寸小、重量轻、灵敏度高、频率响应高、电信号计算 机处理分析、存储、显示、打印、易过程自动化和远距 离传输
局限性-逐点测量非应变场 表面应变 平均应变，梯度较大则不准
实验力学-应变电测技术
1.1.3 电阻应变计 “应变计”从其名可知为测量结构应变用的，但它如果做 成 各种传感器，则可以测量很多力学量，如力、扭矩、振幅其 它量。因此它是静态应变测量最基本的传感元件，需做重点 分析讲解。 电阻应变计的工作原理 1、应变计的结构 电阻应变计主要由敏感栅、基底、引线、粘结剂和覆盖层 五部分组成。如下图：
实验力学-应变电测技术
作用：由于它具有直观性的特点，因此被用来进行： 1、产品定型，方案比较，规范制定，事故分析； 2、完善、修正、推广理论结果； 3、解决理论无法解决的问题： ①材料的力学性能 基本物性参数、疲劳、断裂参数测量 ②复杂结构的力学问题应对： 残余应力、热应力、应力集中等 4、重大工程结构的实验鉴定
参考书
1、使用教材： 《应变电测技术》 房得馨编 大连理工大学 2、主要参考书： 《实验力学》 戴福隆，沈观林，谢惠民 主 编，清华大学出版社 《实验应力分析手册》 [美]阿弗里儿 主编 机械工业出版社
实验力学-应变电测技术
第一章 结构应变电测技术基础 概述：用电测法测量结构在固定载荷作用下产生的不随时间 变化的力学参量，静态测量是力学实验的基础。 一 电测法的基本原理 1.1 应变电测法的基本概念 电测法： 就是利用粘贴在结构表面的应变计将力学量转换成电量， 并通过电量的变化来测量力学参量的变化的方法。 常用的电学量为电流、电压。 经常能够测量的力学量为应变、频率、振幅等。
实验力学-应变电测技术
第二章 应变电测技术原理及应用 第三章 静、动态应力应变测量
实验力学-应变电测技术
3、显示和记录装置： 测应变-电阻应变计 测频率-电阻应变计、拾振器 测振幅-电阻应变计式传感器、拾振器 4、标定系统： 应变 - 采用专用线路， 静态由表头直读 动态由示波器波高显示
上述各部分只是表示电测实验的基本步骤，而对于不同问 题，各测试仪器的配套方法是不同的，要看具体情况决定。
K －是反映电阻应变片对构件表面单位应变所产生的电阻 相对变化量。它的大小主要取决于敏感栅材料的灵敏 系数Ks，但两者又不相等。 原因: 1.由于横栅的存在，使制成敏感栅之后的灵敏系数小于 丝材的灵敏系数,差别的大小与敏感栅的结构形式和几 何尺寸有关。 2.试件表面的变形是通过基底和粘结剂传递给敏感栅的, 电阻丝横界面的几何不均匀等的影响。 应变片名义K0的确定： 一般由实验来测定，抽样5%测试给出名义K0和偏差。
实验力学-应变电测技术
特殊纸基称为基地—纸基、胶基（聚合物） 敏感栅（丝栅）—金属丝、箔片
实验力学-应变电测技术
2、应变计的工作原理 因绝大部分金属丝受到拉伸或缩短时，电阻值会增大(或 减小)，这种电阻值随形变发生变化的现象，叫做电阻应变 效应． 电阻应变计就是基于金属导体的电阻应变效应制成的。
电 学 感 量 量 器
放大器 （应变仪和电路） 标定装置 显示仪器 记录装置
应变 学 关系 量
实验力学-应变电测技术
除此之外，还必须有一个标定装置，其作用是：比较信号 大小，确定力学量的量值。 各部分的作用： 1、传感器：测应变-电阻应变计 测频率-电阻应变计、拾振器 测振幅-电阻应变片式传感器、拾振器 2、放大器：测应变-静态电阻应变仪 测频率-动态电阻应变仪 测振幅、相位-交直流放大器
电测法 包括电阻、电容、电感测试法 电阻法较常用，具有高灵敏度和精度。因是电信号测量，易于实 现数字化、自动化；可用于不同环境下的测量；成本低廉。缺点 是只能点测量固定方向应变，不能全域测量。 光测法 包括光弹性、全息干涉、激光散斑干涉、云纹法等 光弹性法应用广泛，是利用偏振光通过具有双折射效应的透明受 力模型从而获得干涉条纹图，可观察全域应力分布情况；快速测 定应力集中系数；内外部边界应力测量。但周期长、成本高。
实验力学-应变电测技术
－1957年，W.P.Mason，等研制出半导体应变计，其灵敏系 数比金属丝应变片高50倍，现已用于不同环境、条件下 各种类型的电阻应变计，还有用于测量残余应力和应力 集中等的特殊应变计。 －60年代，出现了采用直流放大器的电阻应变仪。 近来，朝着数字化、自动化方向发展，现已有数字式测 量动、静态数据采集处理系统。目前，各种不同规格、不同 品种的电阻应变计已有二万多种。
实验力学-应变电测技术
当电阻丝受到拉伸、压缩时有下式存在
dR d dL dA R L A
d
实验力学-应变电测技术
dR d (1 2 ) R
代表金属丝产生 单位应变时电阻 率的变化率，实 验证明为常量。
dR dRd d Ks称为单根金属丝应变灵敏系数。可见二者存在线性关系。 Ks 1 K 1 2 s2 R R
实验力学-应变电测技术
1.2 电阻应变计的发展与应用 －电阻应变计测量技术起源于19世纪。 －1856年，汤姆逊对金属丝进行了拉伸试验，发现金属丝的 应变和电阻的变化有一定的函数关系；之后，人们利用 惠斯通电桥来精确地测量电阻的变化。 －1938年，E· 西门斯（E．Simmons）和A· 鲁（A．Ruse），制 出了第一批实用的纸基丝绕形式电阻应变计。 －40年代，出现了可调节的由测量电桥和放大器组成的电阻 应变仪，使电阻应变测量技术在工程技术和科学实验领 域内获得广泛的应用。
1、掌握应变电测法的基本原理和基本实验技术，并能够对 静态结构进行测量和分析。
2、初步了解应变电测技术在力学实验中的应用情况及其基 本概念。 3、建立实验与理论相互验证互相补充的概念，以便理论联 系实际。
实验力学-应变电测技术
（五） 考核方法 1、考试 2、课堂教学与实验相结合 3、考试占60%，实验占40%
固体力学实验（一）
－－应变电测技术
运载工程与力学学部工程力学系 2012年秋季1周～4周
实验力学-应变电测技术
绪 论 （一）实验力学的任务与作用 任务：研究测量各种结构或构件在处于各种不同的工作条件 下（温度、湿度、介质等）和各种不同载荷作用下 （静载、动载），所引起的应力应变分布和其它力学 量的量值及其变化的客观规律，进而选择合理的设计 与制造参数，使结构达到即安全又经济的目的。 特点：是采用实验的手段，直观、简洁、可靠。这与理论计 算是完全不同的，因此它是力学领域一个重要的分支。
实验力学-应变电测技术
稳定性 电阻应变计的稳定性是指在工作条件恒定的情下，经历 规定的时间后，仍能保持原有性能参数的能力。它是 反映电阻应变计长期静态工作能力的重要性能。通常， 电阻应变计的稳定性用应变计的电阻值漂移和蠕变大 小来表示。
实验力学-应变电测技术
5、应变计的分类：
实验力学-应变电测技术
实验力学-应变电测技术
3、常有电阻应变计的灵敏系数
实验力学-应变电测技术
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4、电阻应变计性能参数 应变计电阻 在无受力及室温测定下的电阻值。 通常：120Ω；250Ω；300Ω；500Ω；1000Ω 灵敏系数 轴向受力，应变计电阻值的变化与沿轴向应变的比值。
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－1953年．P· 杰克逊利用光刻技术，首次制成了箔式应变计， 随着微光刻技术的进展，这种应变计的栅长可短至 0.178mm －1954年．史密斯发现半导体材料具有的压阻效应。 为了克服直流放大器信息的漂移和线性精度度差等缺点， 传统的电阻应变仪都采用交流放大器．以载波放大方式 传递信号．这种仪器的性能稳定，其精度能满足一般的 测试要求，但它的工作频率受载波频率的限制，而且存 在电容,电感影响，测量精度等问题。
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6、电阻应变计的粘贴方法 一、粘贴应变计是电测法的重要环节，它直接影响测量精 度。粘贴时，首先必须保证被测表面的清洁、平整、光 滑、无油污、无锈迹。 二、要保证粘贴位置的准确、并选用专用的粘接剂。 三、应变计引线的焊接和导线的固定要牢靠，以保证测 量时导线不会扯坏应变计。 为满足上述要求，粘贴的大致过程如下： 打磨测量表面→在测量位置准确画线→清洗测量表面→在 画线位置上准确地粘贴应变计→焊接导线并牢靠固定。
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从上可见，为了测量力学量，首先应将力学量转换为电量， 这就需要一个装置，这个装置叫 “传感器” 或“转换 器”。 而“转换器”所产生的电量很小，所以必须放大，称“放 大 器”，最后必须有一个显示装置或记录装置将测量的信号 显 示或记录下来。其过程可用框图表示： 应力 力 电信号 力 传