实验力学
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Z
Mr
单光束散斑图分析
全场分析法： 把双曝光散斑图放在傅里叶变换光路中。 在变换透镜后焦面上放置一个带有小圆孔 （滤波孔）的光阑 在滤波孔后任一平面上就可观察到带有在r 方向等位移分量条纹的试件像，改变方向可 以观察不同方向的位移分量等值条纹。 各点在r方向的位移分量dr由下式给出：
平面云纹法
一、平面云纹 在试件表面用粘贴或其他的方法制上平行栅线， 称为试件栅 试件栅的栅线随试件的变形而变形 另一组栅线附在试件栅上，试件变形时保持不 变，称为参考栅 试件栅与参考栅重叠将产生云纹条纹 云纹条纹反映了沿栅线主方向的试件变形
1、平行云纹
p p ' p 设有R，S二栅，节距为P，P’，且P’＞P 令两栅第0根栅线重合，第一根相隔 p 至R的第m根相距 mp ，若 mp p 这时两栅线第一次重合，此线两旁栅缝重合遮挡面积最小，形成亮 带。
对于结构在大变形的情况下：
u v x 1 1 x x
2 2
v u y 1 1 y y
2
2
xy
v u u u v v x y x y x y arcsin 1 x 1 y
灵敏度高 条纹清晰、反差好 实时性 非接触性 不受试件材料限制
云纹干涉法的基本原理
利用了光波的干涉与高频光栅的衍射
g
2 sin
1 2 sin f g
2、光栅及其衍射方程
sin m mf sin
二维光 栅方程
3、云纹干涉条纹的形成原 理 已制备在试件表面的高 频光栅随试件的变形而 变形，当两束准直光以 不同的角度照射试件时， 由光栅产生的衍射波形 成干涉，得到含有物体 表面位移信息的条纹图。
u v v u x , y , xy x y x y 对于结构在有限变形的情况下：
2 2 u 1 u v x x 2 x x
u 2 v 2 v 1 y y 2 y y v u u u v v xy x y x y x y
假设试件栅和参考栅的节距相等，均为p。试件受拉 伸后，节距增加了 p。假设形成的云纹条纹的亮带与 暗带之间相差n个栅线节距。 对于受到拉伸或压缩的试件，其应变可表示为： p p p p p(1 ) p 假设云纹间距为f， f np (n 1) p
pp p(1 ) 可得： f p p
a ) v场
b) u场
冲裁加工时变形区云纹图
栅
常用的栅线密度在20-100线/毫米之间 测量弹性变形时，栅线密度应选50-100线/毫米 测量塑性大变形时，栅线密度应选10-50线/毫米 测量离面位移时，栅线密度应选2-10线/毫米 类型： 单线栅 正交栅、平行栅 三角形栅、曲面栅、射线栅 透射型栅、反射型栅
4. 试验步骤
①根据实际光路建立试件感兴趣力学量与散斑 的位置变化（运动）或退相关程度的定量关 系； ②测量散斑的位置变化（运动）或退相关程度 （找出什么地方仍然保持相关，这些点的轨 迹称为相关条纹）； ③由上根据散斑测量的信息反推出试件表面感 兴趣力学量的分布。
单光束散斑干涉法（散斑照相）
双曝光散斑图： 用一张底片分别记录物体变形前、后空间同一 位置的斑纹图，就得到双曝光散斑图。 夹层散斑： 用两张底片分别记录物体变形前后的散斑图， 然后把这两张散斑图适当地迭在一起。
由于 1 ，所以有：
p f
2、转角云纹
当节距相等的两栅相对转动一个微小的角度时，便形成 了几乎与栅线垂直的云纹条纹—转角云纹 将试件栅与拉伸或压缩的方向垂直放置 参考栅与试件栅交叉放置，两栅夹角为q 试件未变形前，云纹条纹为OA,拉伸变形后，云纹为OA1 设两栅线节距为p，云纹与基准栅夹角为
干涉云纹的条纹的解释就是面内位移的等值线。 当试件上的栅线与y方向平行，对称入射相干光在 x-z平面时得到的条纹就是u的等值线。
nx u ( x, y ) f
当试件上的栅线与x方向平行，对称入射相干光在 y-z平面时得到的条纹就是v的等值线。
v ( x, y )
ny f
$6.2 散斑法
p p p 1 p p
sin A1D p A1O A1O
A1C p sin q A1O A1O
sin q 1 sin
一般规定，转角顺 时针转动为负，逆 时针转动为正。
确定应变符号的方法： 将参考栅沿某一方向转动，如果亮带条纹的移动方向与参考栅 的转动方向相同，则此时的应变为正应变。 如果亮带条纹的移动方向与参考栅的转动方向相反，则此时的 应变为负应变。
v p y yy v p x yx
v p y yy v p x yx
同样地，将试件栅和参考栅平行于y轴放置，由变形后的 亮带云纹可得：
u p x xx u p y xy
这样，就可以根据变形的特点，选用相应的弹性力学 公式来计算应变。 对于线弹性问题：
p y hy
p qx fx
2、在试件变形前，将参考栅和试件栅的栅线均垂直于x 轴放置。此时的云纹只反映了 x 和 q y 值。
p x hy
p qy fy
p x hx p y hy
xy
1 1 q x q y p f fy x
第六章 光测力学位移法
$6.1 云纹法
Moiré源自法语, 意思是带有波纹图案的丝绸。
生活中云纹现象随处可见
3
云纹法是采用两组重叠的栅线相互遮光而出现的云纹图来 测量变形体位移场的光测力学实验方法。 形成云纹状条纹的基本元件为 栅(栅片或栅板)，它由平行等 距(或不等距)的黑线和亮线组 成，黑线称栅线，亮线称栅缝。 栅线的间距称节距，一般用P表 示。节距的倒数是栅线的密度 （栅频）。垂直于栅线的方向 是栅线的主方向，平行于栅线 的方向是栅线的次方向。栅线 主方向反映出物体沿该方向的 变形。
拉 伸
压 缩
平面应力状态下应变的测量
测量 x , y , xy。 可分两次测量： 1、在试件变形前，将参考栅和试件栅的栅线均平行于x轴 放置， x 仅引起栅线的伸长和缩短。当试件为纯剪切变 形时，q y 仅引起试件栅沿x轴方向移动。因此，此时的 云纹只反映了 y 和 q x 值。
一般分析过程: 光路:二个子散斑场相 干叠加，形成合成散斑 场。 记录:分别记录变形前 后的合成散斑场光强分 布。 处理：求变形前后散斑 图光强差的绝对值。
双光束散斑干涉法相关条纹的显示
1、实时观察法 把第一次拍摄的散斑照相负片精确复位，则散 斑场的亮点和暗点与负片上的透光情况刚好互 补。 如果散斑场有所变化，则凡与原散斑场相关处 （变形前后该处的散斑亮度的细节分布相同） 呈现暗条纹，与原散斑场不相关处呈现亮条纹。
试件栅
云纹图是沿参考栅主方向等位移线的分布图
参 考 栅
先将参考栅与试件栅平行x轴放置，试件栅变形后即可得 到等位移线。 两条相邻的栅线上，位移分量的增量随x轴和y轴的变化均 为 v p 设 yx 和 yy 分别为沿x轴和y轴方向的云纹间距，其位置变 化为 y yy , x yx 则有：
2、过渡曝光法 对散斑场过渡曝光记录，只有散斑场中光强很小的散 斑点能在负片上不感光呈现透光点。 凡是散斑场变化后仍相关的地方要比不相关的地方显 得亮，因此相关条纹在负片上以透光亮条纹呈现。 3、滤波法 双曝光之间给底片一个微小的错动，则相关部分就在 双曝光散斑图上形成“斑对”。 经傅里叶光路滤波，滤波孔或狭缝放在杨氏条纹黑条 纹处，则相关条纹以物表面像上的黑条纹表现出来。
nf dr , n 0,1,2,...... Mr
双光束散斑干涉法
双光束散斑干涉法，有两束相干光照射，因而 形成的散斑场是两个散斑场的相干叠加结果。
当物体运动不超过一个斑时，散斑的光强大小 还决定于两束光波到此点的光程差。 当物体运动时，光程差也发生变化，如果光程 差的变化是照射光波长的整数倍时，则此斑的 光强情况与运动前一模一样，称为相关。
SPECKLE英文原意为spot or stain；particle；刚开 始在物理界和实验力学界译为斑纹、斑点、散斑等等， 1993年全国自然科学名词审定委员会公布的“力学名 词”中定名散斑。
散斑的照片称为散斑图，其灰度分布的基本特本思路： 1. 实验力学的主要目的是研究如何得到变形试件表 面上感兴趣力学量（应变、应力等等）的分布及 其随外界条件变化的变化 2. 散斑的作用是对试件表面的不同区域进行编码， 以便于我们能盯住某一邻域，考察它在试件承载 前后感兴趣力学量的变化 3. 当试件发生变化（承载、承热、移动等），试件 表面产生的散斑场会发生变化：散斑可能运动； 散斑可能变形甚至与原先的形态完全不同，我们 称之为退相关。
单光束散斑图分析
逐点分析法：
准平移区：在物体运动或变形的过程中，总存在这样 的小区域，在这个小区域里各点的位移相同。 对准平移区，只要用激光照亮，则各散斑对就会有 双孔衍射现象出现。 在垂直于激光束的屏幕上会出现衍射晕里（即爱里 斑）一组等间距的平行条纹—杨氏条纹。 条纹间距r与散斑对间距d的关系如下：
阴影云纹法的光路布置
1、平行光照射、平行接收 从P点入射的光线，由物表面P’点反射，经P”点为观察 者所接受，形成亮点，一系列这样的亮点形成亮条纹。 满足下面的几何关系：
PP f np
f wtg wtg
np w tg tg
2、点光源照射、点接收 设入射光把点P的基准栅线投影到试件表面的P’点，若 参考栅上点Q处的栅线恰好与P’点处的栅线影子重合， 则在相机的成像面上可观察到云纹条纹，且有：
实验力学
六、疲劳寿命 贴在试件上的应变片，在恒定幅值的交变应力作用下，应变 片连续工作，不致使应变片产生破坏的循环次数，称为应变片的 疲劳寿命。为了提高应变片的寿命，常选用胶基箔式应变片。
§2-4 应变片的粘结剂选用和粘贴工艺
一、应变片的粘结剂选用 测试前，将应变片用粘结剂牢固地粘贴在被测试件的表面上， 试件受力时，粘结剂应及时地把试件的全部变形传递给敏感栅， 能否真实地反映试件应变，粘结剂的作用是十分重要的。粘结 剂在一定的程度上影响应变片的工作特性，如蠕变、滞后、零 漂、灵敏系数等。因此，必须正确地选择粘结剂。为了提高实 验质量和精度，粘结剂必须满足如下要求： 1.粘结剂固化后有较高的剪切强度，最好达到10~14MPa以上。 2.基底、粘结剂固化后线膨胀系数相近，以避免二者因线胀系数 不同而引起的附加应变量。 3.粘结工艺简单易行，固化后有较高的绝缘度。 4.粘结剂固化后有足够的韧性，能够承受冲击或动载荷。
其次从构件衬科的均匀性考虑，如混凝土、铸铁，应选择栅 长较大的电阻片，对于混凝土构件，应变片的栅长应为混凝土最 大骨料的4~5倍。
3．根据工作环境条件考虑 在潮湿环境中，考虑使用防潮性能好的胶膜基底电阻片，并 且涂上防潮剂以免潮气侵入应变片内。 在强磁场条件下电阻片囚磁场影响产生仲长或缩短，在交变 磁场内将产生干扰信号，因此应使用防磁电阻片。 测量混凝土结构内部应变和应力时，选用温度自补偿箔式应 变片，或选用混凝土埋入式应变片。 4．电阻值选择 应变片的电阻值有60Ω，120Ω，200Ω，350Ω等，一般选用 标称值120Ω的电阻片。因为应变测量仪器的桥臂电阻大都是按 照120Ω设计的。
机械滞后产生原因很多，主要是应变片的特性差，粘结剂 固化处理不当，胶层过厚，局部脱胶等。为了减小机械滞后的 影响，在使用应变片测量前，最好予先加载数次，以减小滞后 影响。
实验力学实验报告
．
Ｋ ｌ ／ Ｉ 纵 △ＰＲＩ ｔ ＡＲ Ｒ／ ８ Ｉ ｆ Ｉ／ ２ｈ ３３ 测量 、千分表读 数ｆ ． 测 出数据千分表读数ｆ （ ￡）， ，。 （ ８），△Ｒ Ｒ ／ ，拉力 （ Ｎ）。由 （ ８） △ＲＲ曲线 可得Ｋ 的大小 。 一 ／
中点受集 中力并用千分尺测粱中点位移 。应变片贴在上下表面 ， 测出梁 上下表面的应变量。由 《 力学ｃ １ Ａ’ 》 基础 推导Ｋ 的值 。 ３２ Ｋ 的推导 ． 片 根据 《 力学ｃ Ｔ Ａ 基础 》， 纯弯梁应变与应变片电阻率测量装置如下 图所示。供货应变片粘贴在梁的纯弯区段内下表面 ，应变片纵 向与梁的 轴线方向重合 ，给定 载荷后通过绕度计测量纯弯梁在加力线上的位移ｆ ， 并由材料力学梁弯曲公式计算出应变片粘贴处梁的应 变： －ｌ １十 ｍ） ｌ ｉ／（２ ＋ １ 用电阻仪表在贴片前测 出应变片的阻值Ｒ ） ； ２ 将应变片和温度补偿片接入应变仪桥路调零后 ，按给定载荷Ｐ 日 ） 力 载到位后测出应变仪的电压输／Ｖ； ｋ ｌ ３ 将载荷卸去并使应变仪调零 ，随后对测量应变片 电阻并联一个 ） 可调电阻仪 ，而后调并联 电阻值 到Ｒ ，使对应应变 仪的输出电压仍为 ｎ Ｖ 。此时应变片和外并 电阻 的总电阻为 ：Ｒ ｎ Ｒ Ｒ ）； Ｒ ／（ ＋ ｎ ４ 根据 １ 、３ 步得到的电阻数值可以求出电阻变化率为 ： ） ） ）
关键词 应变 片 ；静态应 变仪 ；动态 应变仪 ；电桥 ；拉伸机 中图分 类 号 Ｇ ４ 文 献标 识码 Ａ ６ 文 章编 号 １７—６ １（００ ８— １１Ｏ ６３ ９７一２ １） ２ ０４一 １ ０
Hale Waihona Puke １ 标定 试验 １１利用Ｙ ２ ０ ３ 应 变标定仪标定 动态应 变仪 ． Ｅ ９ ０８ １ 将Ｙ ２ ０ ３ 应变标定仪接人动态应变仪 中：接完后相应的接 口 ） Ｅ ９０ Ｂ 通道指示灯变暗，选折合适的拱桥 电压和增益 。本文选取 ：１ ｖ Ｋ ０ 和２ 欧 姆 ，通道为３ 通道 。 ２ 先将Ｙ ２０ ３ ￣变标定仪拨到０ ） Ｅ ９０ Ｂ 欧姆 ，然后将动态应 变仪选定通 道电压凋零 ，按ＴＡ Ｔ 按钮机器会 自动调零 ，若没有 完全 为零 ，可以 ＵＯ 用螺丝刀调节左边的微调ｎＮ 。 Ｅ ３ 将Ｙ ２０ ３ 应变标定仪拨￣ １０ 欧姆 ，调节动态应 变仪选定通 ） Ｅ ９０ Ｂ Ｕ０ ０ 道电压 ，并使其成为整数 。 ４ 将Ｙ ２ ０ ３ 应变标定仪分别拨到８０ ０ 、４０ ２ ０ 欧姆 ． ） Ｅ ９ ０Ｂ ０ 、６０ ０ 、 ０ 、０ 记录每组的电压。 ５ 处理数据 、得到回归 曲线 ，由图可知应变与电压的关 系。 ） １２ 模拟标定动态应变仪 ． 本实验是用 固定电阻和可变 电阻接好电桥 ，模拟应变。因为应变片 的工作原理就是 ，在某变形点应变片会随之变形 ，从而 自身电阻改变 ， 导致电桥不平衡 。如此标定动态应变仪时完全可以用可凋电阻代替应变 片。 将 可变电阻调到５ ８０ ９ ８欧姆 ，将动态应变仪调零后接人刚调好的可变 电阻 ， 再将接入可变电阻后的电压调到整数 。 依 次调节 可变 电阻使 分别其 为７ ８ ０ ４ ８ 欧姆 、９ ８ ０ ９ ８ 欧姆 、 １９ ８ ４ ８０
中科大实验力学教材
中科大实验力学教材
中科大实验力学教材是指中国科学技术大学（University of Science and Technology of China，简称USTC）的实验力学教材。
这里提供了一些可能与该教材相关的信息：
1. 《实验力学》（Experimental Mechanics）教材：中科大力学与工程科学学院的教师编写的教材，旨在向学生介绍实验力学的基本原理、实验方法和数据处理等内容。
2. 中国科学技术大学力学与工程科学学院：该学院是中国科学技术大学的一个学院，专注于力学和工程科学的研究与教育。
可通过访问中科大力学与工程科学学院的官方网站了解更多相关信息。
实验力学心得体会5篇
实验力学心得体会5篇力学(mechanics)商量物质机械运动规律的科学。
自然界物质有多种层次，从宇观的宇宙体系，宏观的天体和常规物体，细观的颗粒、纤维、晶体，到微观的分子、原子、基本粒子。
通常理解的力学以商量自然的或人工的宏观对象为主。
下面是我带来的有关试验力学心得，希望大家宠爱试验力学心得11. 为兴趣而读书，而不是为考试如今我们总是宠爱把考试强调的太过重要，学生把前途都寄予在考试中，老师觉得要对学生负责，所以一上课老师不敢多寒暄，往往没几句家常就直奔主题，接着便是一大串拗口的外国人的名字和写在黑板上像铁丝网一样密密麻麻的方程，让人头晕目眩。
一节课下来，或许有的同学早已在睡梦中度过了半节课，有的随着盼望已久的下课铃声的响起而应声睡着了。
课堂里到底有多少学生在认真听课?一个学生一个学期会认真听几节课?每节课会认真听几分钟?我们学的物理学到底有什么用?随着学习的不断深入，物理商量的对象也是不断更新，探究的规律也是越来越冗杂，对于基础较差或是智力不够发达的同学来说当然是越来越吃不消了，真的是他们的能力不行吗?纵观历史上众多的物理学家，他们哪个不是对自己的商量有着深厚的兴趣?虽然他们的条件都是很艰苦的，但他们都是苦中作乐，始终干着自己宠爱的事情，甚至有些人早年的时候被说成不是学物理的料，如爱因斯坦、德布罗意等等，他们都靠着自己的极大的兴趣和毅力最终取得胜利的。
我们不能总把科学想得高深莫测，认为课堂上涵盖得越多就越好，哪怕自己其实只是在照搬照抄。
在美国科学的精神中。
有一点就是把一个冗杂的问题想得越简洁越好，一来自己要轻松得多，大家有问有答，老师也如鱼得水，学生妙语连珠，学生老师彼此汤姆、彼德地称兄道弟，即使是荒诞不经的问题，老师也能借机引伸一番。
把简洁的问题引经据点的冗杂化、神秘化其实就是影响我们对物理兴趣的主要缘由之一。
因此在学习的前一次课，假如我们能找一些问题主动去思索，我们为了解决这些问题，不仅看课本，还必需去图书馆看许多资料，结果会是遇到更多的问题，为了解决这些问题，我们上课时特别认真仔细地去听老师讲和同学的主动发言，我认为这样的学习才是最好的!2. 多思多问，不要知其然而不知其所以然学习物理关键在于多思索，搞清楚其中的原理。
实验力学- 光弹部分
例：纯弯曲梁
M
3
2 1
M
0
等差线
x
y
M σx = y = σ1 I σ y = 0 =σ2 τ xy = 0
4
y = 0 σ 1 = 0, σ 2 = 0, δ = 0, N = 0 δ = λ, N = 1 y ≠ 0 σ 1 ≠ 0, δ = 2λ , N = 2 y ↑, σ 1 ↑, N ↑
实验力学
主讲教师: 主讲教师
《实验力学》，又称《实验应力分析》，是工程 力学专业本科生的必修课。它具有以下特点：
一．应用性强，与机械、土木、水利、材料、航空、航天等 国民经济重要领域密切相关； 二．发展快，与现代科技发展相适应，需不断调整课程内容； 三．学科交叉，内容涉及力学、数学、光学、电学和 计算机 等学科； 四．强调实验，注重培养动手能力和进行科学研究的能力。
平面模型上的黑点为应力主轴与偏振轴重合的点。 在检偏镜 A 后： 平面模型上的黑点为应力主轴与偏振轴重合的点。 点的迹线形成干涉条纹， 称为等倾线。 黑色） 点的迹线形成干涉条纹， 称为等倾线。 黑色） （ σ2 等倾线是具有相同主应力方向的点的轨迹。 相同主应力方向的点的轨迹 等倾线是具有相同主应力方向的点的轨迹。 σ 1 θ 等倾线上各点主应力方向相同。 或：等倾线上各点主应力方向相同。 σ1 σ2 得到另一组等倾线。 得到另一组等倾线。σ 1 σ1 P 和 A 转动同一角度 θ ， θ θ 为等倾线角度 σ2 σ 2 σ1 σ1 等倾线： 确定模型上各点的主应力方向。 等倾线： 确定模型上各点的主应力方向。 σ2
琼斯算法
(e iδ − 1) sin θ cosθ iδ 2 2 e sin θ + cos θ
E ′ = JE
郑州大学实验力学实验报告
实验力学实验报告（郑州大学力学实验中心编制）院系：力学与工程科学学院专业：年级：班级：姓名：学号：成绩：评阅老师：目录实验 1 应变计粘贴实验实验 2 薄壁圆管拉弯扭组合变形下的内力测定实验 3 应变计灵敏系数、机械滞后测定实验 4 应变计横向效应系数测定实验 5 动态应变信号采集实验实验 6 建筑力学模型动态应变测定实验7 光弹性实验12实验 1 应变计粘贴实验实验目的：初步掌握常温用电阻应变计的粘贴技术实验设备：常温用电阻应变计、板状拉伸试件、 502 粘结剂（氰基丙烯酸酯粘结剂）、电烙铁、焊锡、焊锡膏等、细砂纸、丙酮、药棉等打磨清洗器材、防潮用硅胶、万用表、 100 伏兆欧表(测绝缘电阻用)、其它辅助器材：直尺、直角尺、划线笔、塑料胶带（滚压应变计用）、接线端子、剥线钳、镊子、剪刀。
小组名单：实验日期： 年 月 日 实验原理：绝大部分金属丝在伸长或缩短时，其电阻值也会增大或减小，这种现象称为电阻应变效应。
设一段长度为L 、初始电阻值为R 的导体，在产生应变LL∆=ε时引起的电阻变化为R ∆，这种规律可用下式表示：εk RR=∆k 为常数，称为金属丝灵敏系数。
丝绕式应变计结构如图，它由敏感栅、粘结剂、基底、引线及覆盖层等5部分组成。
基底材料多为纸基，并以硝化纤维素系粘结剂为制片胶。
原始记录：1. 选片：确定应变计类型，检查丝栅是否平行，有否霉点、锈点、用万用表测量各应变片电阻值，选择电阻值差在土0．5 欧姆内的10 枚应变片供粘贴用。
2. 测点表面的清洁处理：为使应变计与被测试件贴得牢,对测点表面要进行清洁处理。
首先把测点表面用细砂纸沿 45测点表面平整光洁。
然后用棉花球蘸丙酮擦洗表面的油污，到棉花球不黑为止。
然后用划线笔在贴片位置处划出应变计粘贴座标线。
再次进行表面清洗。
3. 贴片：捏住应变片引出线，在应变计的底面涂上薄薄一层胶水，把应变计对准座标线放置在试件上（注意应变计轴线与所划座标线对齐）。
实验力学PPT课件
1 2
Nf h
对于模型边界上的B点：
1 2
Nf h
q
边界应力的符号确定（钉压法）：在垂直于模型的边界测点 上，施加一个不大的压力，同时观察该点附近等色线级数 的变化趋势
当边界条纹级数高于内部条纹级数时，如测点的内部条纹 向外移动，则该点的切向应力为压应力，反之，如条纹向 内部移动，则为拉应力
当偏振光斜向射入模型时，应力与条纹级数间有如下关系：
1
cos2 1
2
N1
f h
cos1
1
2
cos2 2
N2
f h
cos2
式中： N1, N分2别表示绕 轴和1 轴旋 转2 时的斜射角 1,2 分别为相应的条纹级数
椭圆环的等倾线和主应力迹线
等倾线的绘制方法
用白光作光源的正交平面偏振光 场下拍摄或描绘。以水平位置为起始 位置，此时出现的等倾线为零度等倾 线。从0°起，面向光源，按逆时针方 向同步旋转起偏镜和检偏镜，给定一 个角度间隔，描绘出一系列不同角度 的等倾线，并把等倾线角度标注在等 倾线上，例如每隔5°角描绘一组等倾 线，得到0°，5°，10°，15°，…， 90°等倾线 。偏振镜每转过90°，等 倾线的变化重复。
各向同性点：模型内的点，所有的等倾线均通过该点，并且周围的等 差线形成封闭曲线
1 2
奇点：在自由边界上的点，奇点两边的边界切向应力符号改变
1 2 0
零级条纹是永久性的黑色 各向同性点、奇点处，必然存在零级条纹
三、非整数级等差线条纹级数的确定
1、Tardy补偿法
① 确定主应力方向
y S 45y4° 5F°
第四章
光弹性应力分析 （Photoelasticity）
光测实验力学简介
光测实验力学简介简单介绍一些光测力学。
力学，目前来说所有研究都将落入工程应用。
为了工程应用，无数的力学理论蓬勃发展，从弹X理论到计算力学，都在为了预测物体的变形而服务。
但是实际材料的属X往往是不可完美模拟的，换句话说能够完美符合预期的材料还不可能被加工出来。
在之前回答另一个问题时也曾经说过，就算有限元技术的模拟计算精度达到的程度再高，其对于材料、形状的理想化处理，也会将这一部分的精度抵消掉。
那么对于工程要求较高的一些材料或结构，严格实验是必要的，因为加工问题（比如焊点）而导致的结构失效数不胜数。
目前的实验力学已经发展的极为宽泛，最常见的比如应变片这种电测法，还有声测法，甚至磁测法。
但是这些方法有一些不利之处（当然完美方法不可能存在hh），就是接触。
一旦接触测量则必然会对被测物体有力的作用。
例如我在物体上贴满了应变片，应变片的变形也是有力的作用，则必然会对整体的结构产生影响。
光测法作为一种非接触式测量则不会有这些问题。
光测法主要有两种：数字图像相关（DIC）技术-拉格朗日坐标系栅线投影技术-欧拉坐标系（近似）其原理均是三角测量，对于三维信息的获取，DIC需要使用两个相机来作为三角，栅线投影需要一个投影仪和相机来作为三角。
对于学力学的同学来说，欧拉（空间）坐标系和拉格朗日（随体）坐标系是描述物体运动的两大主要坐标系。
那么与之对应的，DIC就是拉格朗日坐标系，因为他是利用物体表面的纹理（有时候需要喷一层散斑）来追踪物体表面的变化。
DIC技术的核心原理就是利用一个度量公式，来匹配变形前的区域位置和变形后的区域位置。
利用区域位置的位移，来作为物体点处的位移。
与之相对的就是栅线投影，他是一种近似欧拉描述的测量方法。
之所以他是近似，是因为他的目光比较局限。
他所关注的是，随相机某一个像素点看过去的方向上的变形，而并非严格的盯住某一空间点。
栅线投影的核心原理是利用了结构光在物体表面的调制（弯曲变形），通过一定的标定技术来反求出物体表面的形貌信息，两次形貌相减，就是位移。
西交实验力学报告(修改后)报告m-Jin改
实验力学报告指导老师：蔡力勋教授小组成员：管陈和 20044553翁健成 20044554陈帝油 20044556黄磊 20044569班级：2004级工程力学（1）班西南交通大学应用力学与工程系摘要：实验力学是利用测量工具将测试对象的力、位移、应变等力学物理量转化为电量，并将电量数字化送给计算机处理后得到具有一定误差带的对象物理量的固有规律【1】。
可见，实验测试在实验力学中扮有重要的作用。
随着计算机的应用普及，计算机辅助测试（CAT ）技术也得到了长足的进步，但传统意义上的电阻应变测试技术【2】和光弹性测试技术由于理论体系的完善性在实验力学领域仍占有重要地位。
本实验即是通过对应变仪和载荷传感器的标定实验、拉伸实验、悬臂梁实验以及纯弯梁实验初步了解电阻应变测试技术，更好地理解实验力学的基本原理及方法。
通过对各种实验仪器（应变仪，传感器等）的标定实验，以及对拉伸试样、悬臂梁和纯弯梁进行电测实验，并熟悉使用虚拟仪器软件YEC_Dasp 动态数据采集系统，使我们较为清晰地掌握了力学CAT 技术的基本原理及方法；培养了我们综合运用所学知识和技能，独立分析，解决实际问题的能力；锻炼了我们正确理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度；提高自己的实验动手能力并巩固了所学专业知识，树立独立自主的创新意识。
关键词：应变；应变仪；标定；电阻；电桥；EXCEL 数据处理1 前言本次实验是利用力学CAT 技术的基本知识－电阻应变测试技术，进行实验仪器的标定实验及拉伸试样、悬臂梁、纯弯梁的电测实验。
标定实验主要是通过实验了解仪器的使用方法以及原理，为以后的拉伸、弯曲电测实验做好基础准备工作。
另外通过桥盒半桥连接并并联大电阻，模拟桥臂应变片电阻变化，计算并联大电阻对应标ε，并利用应变标定器标定实验得到的u k ，得到此时电压变化量，然后与实测值进行比较分析该模拟方法的误差。
电测实验利用电阻应变测试技术测得应变，并利用材料力学的理论知识进行分析计算，得到相应的理论应变，从而二者进行比较，并分析误差产生的原因。
实验力学考试题及答案
实验力学考试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 某材料在拉伸实验中，当应力达到200 MPa时，应变为0.02，此时材料的弹性模量是多少？A. 10000 MPaB. 20000 MPaC. 50000 MPaD. 100000 MPa2. 在材料力学中，泊松比是描述材料横向应变与轴向应变之间关系的物理量，其取值范围是：A. 0到1B. 0到0.5C. -1到1D. -0.5到0.53. 以下哪种情况下，材料的屈服强度会降低？A. 温度升高B. 应变速率增加C. 材料的微观结构更加均匀D. 材料的晶粒尺寸减小4. 在进行三点弯曲实验时，若支点之间的距离增加，而载荷保持不变，那么材料的弯曲强度将会：A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定5. 疲劳破坏是指材料在循环载荷作用下逐渐发生破坏的现象，以下哪种因素不会影响疲劳寿命？A. 材料的强度B. 应力循环的幅度C. 材料的微观结构D. 环境温度答案：1. B. 20000 MPa（弹性模量E = 应力/应变）2. B. 0到0.53. A. 温度升高4. B. 减少5. D. 环境温度二、简答题（每题10分，共20分）1. 简述材料力学中的应力-应变曲线，并说明其上各点的意义。
应力-应变曲线是描述材料在拉伸过程中应力与应变之间关系的图形。
曲线上的几个关键点包括：弹性极限、屈服点、强化阶段、颈缩点和断裂点。
弹性极限是材料开始发生永久变形的应力值；屈服点是材料从弹性变形过渡到塑性变形的应力值；强化阶段是材料在进一步拉伸过程中，应力继续增加而应变增加的速率减缓的阶段；颈缩点是材料局部变细，整体截面积减小的点；断裂点是材料最终断裂的应力值。
2. 解释什么是材料的疲劳寿命，并说明影响疲劳寿命的主要因素。
材料的疲劳寿命是指材料在循环载荷作用下能够承受的循环次数。
影响疲劳寿命的主要因素包括：应力循环的幅度、材料的强度和韧性、材料的微观结构、表面处理和环境条件等。