建筑结构实验指导书
建筑结构实验
指导书
青岛理工大学结构工程试验中心编
2013 年3月
目录
试验一电阻应变片粘贴技术及防潮技术 (2)
试验二桥路连接与应变片灵敏系数的测定 (4)
试验三空间网架（梁）工作性能试验研究 (8)
试验四悬臂钢梁动力特性试验 (12)
试验五无损检测混凝土抗压强度试验（回弹法） (14)
试验六简支钢梁模态实验 (17)
试验七钢结构焊缝质量评定（超声波） (20)
附录一 DH3815N静态应变仪使用说明书 (33)
附录二动态应变测试系统使用说明 (52)
试验总则
1 同学必须在规定的试验时间之前完成试验的预习，并撰写预习试验报告，即试验指导书的前三项，包括数据记录表格的绘制。交给指导老师审核合格后方可参加试验。
2 同学在进入试验场地进行试验时，应按规定签到，不得迟到或早退。有特殊原因需履行请假手续，试验中心将统一安排补做时间；无故缺席者该项成绩按零分计。
3 同学在试验过程中不得喧哗，爱护仪器，出现损坏视情况予以赔偿。
4 试验报告应用黑色中性笔书写，不得采用圆珠笔书写。需写明同组试验者的姓名，并尽可能维持不变。写明指导教师姓名。
5 为保证试验数据的质量，原始试验数据记录需经指导教师签字确认后方可离开。
6 试验报告中的图要有图名及图序，表要有表头及序。每份试验报告必须附带原始试验数据。
7 该门课程的考核包括两部分：1 书面考试成绩（50%），题型主要有选择题、判断题、简答题、计算题和综合题；2 试验报告（50%）试验报告成绩的给定应按5分递增，如70、75、80、85等。
为适用日益发展的仪器的需要，在重新修订试验指导书过程中，更新了试验设备，添加了部分试验。并且添加了拓展性试验或思考题，为提高同学们的动手能力及分析问题、解决问题的能力，提供了必要的训练。全指导书由高立堂负责统稿，由苗吉军和王燕审稿。
试验一电阻应变片粘贴技术及防潮技术
(一) 试验目的
1.初步掌握常温用电阻应变片的粘贴技术。
2.初步掌握防潮层的制作。
(二) 试验用主要仪表和器材
1.常温用电阻应变片
2.钢试件
3.502粘结剂、丙酮、石蜡合剂
4.万用表、电烙铁、导线
(三) 试验方法和步骤
1.应变片检查：先检查外观是否合格；用万用表检查是否短路和断路；测出电阻值并记录。
2.试件表面处理：将试件贴片位置用砂纸打磨除锈，达▽3～▽4光洁度，再用砂布打出45o交叉纹，
用棉球蘸丙酮将贴片处擦洗干净。
3.测点定位：在贴片处画出纵向、横向中心线。如图1-1所示。
图1-1 测点定位示意图
4.贴片：用左手捏住应变片引线，在贴片处涂上一层502胶水，迅速将应变片准确地放在粘贴部位，
将一小片塑料薄膜盖在应变片上，用右手挤压出多余的胶水，然后按压1～2分钟。轻轻揭开塑料薄膜，检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象。用万用表检查有无短路和断路现象。
5.焊接引出线：在应变片引出线端部用502胶水贴上接线端子，然后用电烙铁将应变片引出线和导线
焊接在端子上，并编号记录。
6.固化处理：待胶水固化后（如气温较低可用红外线灯烘烤数分钟），用万用表或兆欧表检查应变片
与试件间的绝缘电阻，以大于200MΩ为合格。
7.用万用表测应变片贴后阻值并记录。
8.防潮层制作：在应变片表面涂一层融化了的石蜡合剂，厚约1～2mm。
(四) 注意事项：
1.注意应变片粘贴方向与测试方向要一致。
2.粘贴前应分清应变片正反面。
3.接线端子应尽可能靠近应变片以防止应变片引出线接触试件而短路。
(五) 思考题
1. 如果绝缘电阻不满足要求会给试验结果带来什么影响？
2. 如果贴应变片的方向偏离5°会对测试结果带来多大偏差？
3. 如果在贴应变片过程中，出现气泡会对测试结果带来什么影响？
(六) 试验报告要求
1.简述试验主要步骤及注意事项。
2.防潮层如何制作，并绘图说明。
3.分析操作过程中发生的故障原因及排除方法。
4. 对思考题的讨论分析。
试验二 桥路连接与应变片灵敏系数的测定
(一) 试验目的
1． 学会电阻应变片半桥测量和全桥测量的方法，进一步理解桥臂系数间的关系。
2． 掌握通用应变片灵敏系数的测定方法，进一步理解电阻应变片相对电阻变化率与所受应变的关系。 3． 掌握静态电阻应变仪单点测量的基本原理。 4． 熟悉静态电阻应变仪的操作。 (二) 试验设备及仪器 1． 静态电阻应变仪DH3815N 2． 标准等强度钢梁 (三) 试验方法与步骤
如图2-1所示为标准等强度钢梁，所谓等强度是各截面在力的作用下应力相等，即σ值不变。显 然，当梁的高度h 不变时，梁的宽度b x 必须随着x 的变化而变化，因而
2/6/x b x G h σ= (2-1)
在G 、σ、h 不变时， b x /x 值是定值，说明b x 随x 成线性变化。标准等强度梁就是根据这个原理制成的。
在等强度梁上贴六个电阻应变片，R 1、R 2为沿纵向上缘片，
R 3、R 4为沿纵向下缘片，R 5、R 6为沿横向上缘和下缘片，在补偿块上贴两补偿片R"1、R"2。 R 1、R 2 、R 3、R 4、 R 5、R 6、R"1、R"2为同批，同型号，同规格的电阻应变片。
1. 半桥连接及测量：
1.1 原理：将等强度梁的应变片按图2-2接成半桥形式
K K =仪片 时 12s εεε=- (2-2)
2图2-1 等强度梁及应变片的位置
图2-2 半桥连接方式图 1.2 步骤：
（1） 按附录一或二说明，打开应变仪电源预热15分钟。 （2） 按接桥方式1连接桥路。
（3） 仪器预热结束后，按说明书将仪器调平，并测量初读数记入表2-1中。 （4） 逐级加载（每级一个砝码）待变形稳定后测读应变数记入表2-1中。 （5） 按接桥方式2 ~ 4接桥，重复(2) ~ (4)步骤。 2. 全桥测量：
2.1方法：将等强度梁按图2-3中接桥方式连接桥路，桥臂特性遵循对臂相加邻臂相减的规律：
1234s εεεεε=-+- (2-3)
2.2步骤：实现桥路方式5和6，参照半桥测量。
图2-3 全桥连接方式图
3. 应变片灵敏系统的测定：
3.1 方法：用半桥测量的接桥方式1，在K 仪=2.0（可为任意值）时测定应变片的灵敏系数。由应变测量原理 K 仪、×εs =?R/R=K 片×ε K 片=2.0×εs /ε (2-4) 应变片感受到的应变可由下列公式求得
2/6/GL EW GL Ebh ε== (2-5)
其中:G ——砝码的重量(大：10N ；小：5N)；L —应变片到加载点的距离270mm(以实际测量为准，图2-1)；h —等强度梁的厚度 3.5mm ；b —等强度梁应变片截面的截面宽度42mm ；E —弹性模量2.06?105N/mm 。 3.2 步骤：
(1) 按半桥接桥方式1接好桥路。
(2) 开机预热15分钟。
(3) 调整电阻应变仪处于平衡状态。
(4) 测初零载初读数，然后逐级加载，测读应变数。
(5) 由应变仪测得每级荷载下的应变值 s读入下表中，对等强度梁上纵向片R1均做加荷载三次，从而
得出三组灵敏系数，遭到取三级的平均值即为所代表同批产品的平均灵敏系统K。
(四) 拓展性试验
1. 串联或并联惠斯登电桥
为了提高测量精度，往往需要将测试元件串联或者并联。根据图2-4 所示的桥路连接方式，实现串联或并联1/4桥及1/2桥的数据测试。并与第一种桥路连接方式得到的数据相比较，找出其变化的规律，并在报告中说明该规律的理论依据。
图2-4 串联或并联惠斯登电桥
2. 设计测梁剪力桥路连接方式，自行设计记录表格进行记录。将试验测得的剪力与实际值对比分析。
(五) 试验报告要求
1. 按试验要求整理出各种测量数据，以1/4桥的实测数据为基础，将半桥和全桥间的测量数据进行比
较。
2. 讨论1～6种桥路接法的优缺点和使用条件。
3. 根据以学过的知识，解释泊松比的含义，根据本试验的数据，给出等强度梁所用材料的泊松比。
4. 按等强度梁的参数和支承条件作出理论计算，并分析计算值与实测值的差异原因。
5. 分析7～12种桥路接法数据的规律，并通过公式推导加以说明。
6. 设计测得梁剪力桥路连接方式，从理论推导上给出数据处理的依据，并给出相应的数据，并分析出
现误差的原因。
7. 计算出灵敏系统K和平均值K，再计算出相对标准差。
(六) 记录表格
表2-1 桥路连接原始数据记录表
表2-2 应变片灵敏度系数原始数据记录表
试验三空间网架（梁）工作性能试验研究
(一) 试验目的
1. 通过静载试验，研究简支钢桁架梁的工作性能。
2. 综合应用结构、试验知识设计静载试验，培养应用所学知识解决问题的能力。
3. 团结协作，完成简单的结构静载试验，培养综合实践能力。
4. 整理分析试验数据，验证桁架计算理论。
5. 学习一般试验研究报告的编写。
(二) 试验要求
1. 根据所学结构力学、钢结构及结构试验的有关知识，通过试验的方法研究简支钢桁架梁在正常工作荷载下的力学特性，比如力的传递、内力分配、变形性能等。
2. 在理论分析的基础上各小组应充分调研有关资料，独立编制试验大纲，详细制定出试验装置、测试方案、加载方案、试验步骤以及所需的仪器设备等要素。为便于实施，试验用试件由实验室统一制作加工，具体形式尺寸见图3-1，试验用仪器设备由实验室提供，请尽可能在现有设备范围内选择，如确不能满足使用要求，可向指导教师申请解决，实验室现有可能用到的设备列表于表3-1。
3. 各实验小组在试验前应充分调查研究实验现场，确定实验装置和加载方式，并依据理论计算确定荷载大小。
4. 由于时间紧工作量大，各实验小组试验前必须预先做好试验计划，安排好人员分工，提前设计好试验记录表格，并确保每人都能熟知试验程序，以便在规定时间内顺利完成试验。
5. 试验中使用到的仪器设备必须提前熟悉操作方法，如有必要可以提前申请进行培训。
6. 试验中须做好安全防范措施，保证试验中的人员、设备安全。
(三) 试验操作
1. 试验前各小组应提前两天将制定好的试验大钢交指导教师审核，经批准后方可进行试验；具体试验时间由指导教师根据总体安排后通知。
2. 本试验分小组团结协作，每试验小组4~6人。必须分工配合才能顺利完成整个试验。
3. 实验应根据试验计划的要求按部就班进行，宜先安装试件达到要求的边界约束，做好安全支撑。
4. 布置试验测点和安装测量仪表。测点的布设应满足试验大纲的要求，并有一定的校核测点(受力明确的点或不受力的点)。测量仪表的安装要满足仪表使用要求，不妨碍仪表的正常、正确工作和结构的变形。
5. 安装加载装置时注意加力的方向和大小能够符合大纲规定，并且方便分级控制，荷载大小准确无误。加载装置亦不能影响到结构的正常工作变形。符合实际的受力边界条件(支座的位置和形式)。
6. 正是实验前必须将准备工作做充分，尽可能考虑完善可能出现的问题并做好应对的准备。实验前应确认仪器设备调试完成，工作正常，在统一指挥下开始正式试验。
7. 正式试验前一般都要做预加载检验时间和仪表的工作情况。并使试验人员能够熟悉试验过程。
8. 正式加载试验过程中必须注意观察试验现象，按试验大纲的要求做好测量工作，并将结果记录在事先准备好的表格里。
9. 试验过程中试验人员应注意不得扰动试验装置，包括电源、线缆、仪器等，并尽量不要随意走动。
10. 试验中随时注意装置的安全，试验完毕检查试验记录是否齐全、完善；整理好实验设备，有必要时补充标定试验仪表。
11. 试验完毕报告指导教师，经检查批准后方可离开。
(四) 数据处理与分析
1. 测试数据的整理
将各级实验数据的量测结果整理列表。
1.1 计算位移测点在各级荷载下的位移值，列表表示。
1.2 整理个应变测点在荷载下的应变测量结果。
1.3 表述试验过程中的现象。
2. 计算分析
2.1绘制在各级荷载下桁架的整体变形曲线，分析桁架整体工作状态。
2.2 画出主要测点的荷载-变形曲线和理论曲线，比较二者关系分析结构变形性能和刚度情况，分析差异原因。
2.3 根据所测应变计算个杆件的实测内力，并计算在试验荷载下的理论内力，将两者列表比较，分析理论计算的准确性和存在的问题。
2.4作图比较几个典型杆件的实测内力和理论内力变化情况，分析其结果。
(五)拓展性训练
1. 桁架稳定性问题
平面桁架在平面内外的承载力与刚度相差比较大，一般平面外是薄弱的，在试验中有哪些方法可以来保证桁架的平面外稳定，对桁架竖向工作有何影响。
如果不考虑侧向支撑，如何测量桁架的稳定承载能力。并与理论分析比较。
2. 杆件次内力
在桁架计算中一般是将各杆件作为轴心受力杆件来计算的，事实上各杆件的连接是采用焊接连接，这与理论计算的假设不一样，这样在杆件内便产生了次内力，如何测量出该次内力，分析对杆件的内力影响。
3. 大变形问题
在桁架竖向变形较小的情况下，变形对桁架内力影响可以忽略不计，但当变形加大后，可能会引起结构内力变化。能否用试验的方法测试这种变形影响的大小。
(六) 试验报告
1. 根据试验结果与理论计算的比较，讨论计算理论的准确性和存在的问题，是否需要修正（怎样修正）；
并根据对试验结果的综合分析，评价桁架工作的状态
2. 总结本试验，谈一下对此类试验形式的体会或启发。
3. 对拓展性训练的有关问题进行分析讨论。
表3-1 试验仪器设备备选表
钢1-1
钢25
2-2图3-1 平面桁架结构示意图
图3-2空间网架结构图
试验四悬臂钢梁动力特性试验
(一) 试验目的
1. 学习动态信号的测试和分析方法。
2. 掌握拾振器和振动测试仪器的安装、使用方法。
3. 通过测试分析悬臂钢梁的振动特性，并作理论计算比较。
(二) 试验设备及仪器
1. 动态电阻应变仪(DH3810)；
2. YD型振动位移传感器、电阻应变片；
3. 动态信号分析软件（DH5923）；
4. 标准等强度钢梁及砝码；
5. 电子天平、钢板尺、游标卡尺等。
(三) 试验方法与步骤
实验装置如图4-1所示，试件由标准等强度钢梁和
砝码组成，当受到一个初始扰动后，试件便在惯性力作
用下开始进行有阻尼的自由振动，此振动反映了试件的
动力特性。动态应变由电阻应变片测量，YD型振动位
图4-1 动力特性试验装置
移用接触式振动位移传感器量测。
1. 标准等强度钢梁采用Q235钢制作，其力学参数查有关标准；使用钢板尺和游标卡尺测量钢悬臂梁的几何尺寸，根据结构动力学知识计算试件的自振频率。
2. 试件就位，保证标准等强度梁水平，整个装置牢固稳定。
3. 联接位移和应变测量装置，调试并标定位移和应变测试系统，做好试验前的准备工作。
4. 将位移传感器安装在砝码的吊点位置A，在吊钩上分三级加载，测量钢梁位移，计算悬臂梁的刚度。
5. 在吊钩上加一定数量砝码，给试件一个初始位移，让其振动起来，此时开始进行动态位移和应变测试，记录试验结果。
6. 三次改变砝码数量，重复5进行试验，保存试验结果。
(四) 拓展性训练
1. 改变阻尼后的动力特性试验
通过将砝码置于装满水的水杯里，或使用其他方法改变试件的阻尼，然后测试试件的动力特性，并和上面的试验结果进行比较，分析其原因。
2. 大振动幅值的动力特性试验
通过加大试件振动幅值，按上面的试验方法进行试验，测试试件的自振频率和阻尼系数，并和上面
的试验结果进行比较，分析其原因。
（五）试验结果的整理、分析和试验报告
1. 原始资料整理
1.1 试件的实际尺寸，砝码的质量。
1.2 试件材料的性能
1.3 位移、应变标定的结果
1.4 悬臂梁刚度测试结果
1.5 试件振动测试曲线
2. 计算
2.1 根据实测试件尺寸和所查得的材料性能计算试件自振频率，应用实测的悬臂梁刚度计算试件自振频率。
2.2根据实测的试件振动曲线计算试件的自振频率和阻尼系数，找到不同砝码重量间的关系。
3. 试验报告
3.1 根据试验结果和理论计算，比较理论值和实测值的差异，讨论理论计算的准确性。
3.2 比较位移和应变测试结果的异同，分析试验中应注意的问题。
3.3 对拓展性训练提出的问题进行分析讨论。
试验五无损检测混凝土抗压强度试验（回弹法）
（一）试验目的
1. 初步掌握回弹法检测混凝土抗压强度测量技术。
2.掌握回弹法检测混凝土抗压强度数据处理方法。
（二）试验用主要仪表和器材
1. 混凝土回弹仪：HT225型；
2. 标准钢砧；
3. 钢筋混凝土梁（150×250×1800 mm）；混凝土立方体试块（与钢筋混凝土梁同批）；
4. 压力试验机；
5. 1%的酚酞酒精溶液；
6. 深度尺。
（三）试验方法和步骤
1. 混凝土回弹仪率定（钢砧上率定值）。回弹仪率定试验宜在干燥、室温为5～35℃的条件下进行。率定时，钢砧应稳固地平放在刚度很大的物体上。测定回弹值时，取连续向下弹击三次的稳定回弹平均值。弹击杆应分四次旋转，每次旋转宜为90o。弹击杆每旋转一次的率定平均值均应符合80±2，否则不得使用。
2. 在试件两个侧面分别用粉笔画出5个测区，每个测区尺寸为200×200mm。检测面应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面，必要时可用砂轮清除疏松层和杂物，且不应有残留的粉末或碎屑。并在记录纸上描述测区的外观质量情况。
3. 回弹值测量。测量时，回弹仪的轴线应始终垂直于结构或构件的混凝土检测面，缓慢施压，准确读数，快速复位。测点宜在测区范围内均匀分布，相邻两测点的净距不宜小于20mm；测点距外露钢筋的距离不宜小于30mm。测点不应在气孔或外露石子上，同一测点只应弹击一次。每一测区应记取16个回弹值，每一测点的回弹值读数估读至1。
4. 碳化深度值测量。回弹值测量完毕后，应在有代表性的位置上测量碳化深度值，测点数不应少于构件测区数的30%，取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。当碳化深度值极差大于2.0mm时，应在每一测区测量碳化深度值。碳化深度值测量，可采用适当的工具在测区表面（侧面）形成直径约15mm 的孔洞，其深度应大于混凝土的碳化深度。孔洞中的粉末和碎屑应除净，并不得用水擦洗。同时，应采用浓度为1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处，当已碳化与未碳化界限清楚时，再用深度尺测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离，测量不应少于三次，取其平均值（d m）。每次读数精确至0.5mm。
5. 回弹值计算。计算测区平均回弹值，应从该测区的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值，余下的10个回弹值取其平均值作为该测区平均回弹值（R m）。
6. 混凝土强度的计算。
6.1 结构或构件第i 个测区混凝土强度换算值，可根据所求得的该测区平均回弹值（R m ）及所测得的平均碳化深度值（d m ）查《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2001,J115-2001）附录A 得出。
6.2 结构或构件的测区混凝土强度平均值，可根据各测区的混凝土强度换算值计算。该试验测区数为10个应计算强度平均值及标准差。平均值及标准差应按下列公式计算：
,1
c cu
n
c
cu i
i f f
m n
==
∑ （5-1）
c cu
sf （5-2）
式中
c cu
f m —— 结构或构件测区混凝土强度换算值的平均值（MPa ），精确至0.1（MPa ）； n —— 对于单个检测的构件，取一个构件的测区数；对批量检测的构件，取被抽检构件测区
数之和；
c cu sf —— 结构或构件测区混凝土强度换算值的标准差（MPa ），精确至0.01（MPa ）。
6.3 结构或构件的混凝土强度推定值应按下列公式确定： 1) 当该结构或构件测区数少于10个时：
,,min c
cu e cu f f = （5-3）
2) 当该结构或构件的测区强度值中出现小于10.0 MPa ：
,10.0cu e f MPa < （5-4）
3) 当该结构或构件测区数不少于10个或按批量检测时，应按下列公式确定：
, 1.645c c cu
cu
cu e f f f m s =- （5-5）
7. 混凝土立方体试块抗压强度测定。在压力试验机上测定混凝土立方体试块抗压强度，并与回弹法测定混凝土抗压强度进行比较。 （四）注意事项
1. 测量前必须将回弹仪在洛氏硬度HRC 为60±2的钢砧上进行率定，回弹仪的率定值应为80±2。
2. 检测面应选择在钢筋混凝土梁的两个侧面，且检测面应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面，否则应用砂轮进行打磨。
3. 检测前应记录钢筋混凝土梁表面状态（干燥、潮湿；平整、粗糙；顶面、底面、侧面）。
4. 回弹前，应对钢筋混凝土梁进行固定。
5. 回弹时，应对回弹仪均匀施压，并保证回弹仪始终垂直于混凝土检测面。
6. 回弹仪使用时的环境温度应为-4～40℃。
（五）思考题
1. 采用浓度为1%的酚酞酒精溶液测混凝土碳化深度的原理是什么？
2. 回弹法使用原理是什么？是否适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土结构或构件的检测？
3. 当使用回弹法进行检测时，在既有全国统一测强曲线又有地区测强曲线的情况下，应优先采用哪种测强曲线？为什么？
（六）试验报告要求
1. 简述试验主要步骤及注意事项。
2. 设计相应记录表格及计算表格。
3. 计算回弹法测定混凝土抗压强度推定值并与混凝土立方体试块抗压强度进行比较。
4. 对思考题的讨论分析。
（七）参考资料
1. 中华人民共和国行业标准.《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23?2001）[s]. 北京：中国建筑工业出版社, 2001
2. 山东省工程建设标准.《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(DBJ14?026?2004)[s]. 济南:山东省建筑科学研究院建筑结构研究所编制,2004
试验六 简支钢梁模态实验
获取结构模态参数的手段主要有二种，计算模态分析和试验模态分析。试验模态分析基于试验结构的响应和激振力的动态测试，由结构系统的输入、输出数据经信号处理和参数识别确定结构的模态参数，试验模态分析属于结构动力学的反问题，其结果不仅直接应用于振动排故，故障诊断和动力响应分析，而且进一步用于有限元数学模型优化、结构动力学修改以及系统建模与优化设计。 （一）模态试验目的
1. 通过钢筋混凝土简支梁的模态试验，掌握模态试验的方法和主要内容，了解模态试验的全过程及每个环节应注意的事项，初步熟悉模态参数识别的基本方法。
2. 通过钢筋混凝土简支梁的模态试验，获得简支梁的模态频率，模态阻尼，模态振型。
3. 初步了解结构模态参数对分析结构设计、评定结构动态特性的作用。 （二）试验用主要仪表和器材
1. 试验用试件为自制钢筋混凝土（或钢梁）简支梁，截面尺寸为100×200，支撑跨度2400mm 。
2. 模态试验测试分析系统（见图6-1）。激振设备：采用敲击法，2kg 至5kg 的力锤，带力传感器
测振传感器：LC0702应变式加速度传感器或LC0104ICP 压电加速度传感器等 采集分析系统：INV-8智能信号适调器，INV306振动及动态信号采集分析系统 。
图6-1模态试验测试分析系统框图
（三）试验模态分析理论
模态是工程结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振形，通常将每一个模态作为1个单自由度系统的振动的固有频率、阻尼比以及整个结构在此模态下作纯模态的振动的振型三个参数称为模态参数，对于大多数弹性结构，理论上具有无穷多个模态，工程上只对其若干低阶模态感兴趣。
模态试验的基本思路是将描述系统动态性能的离散化N 阶矩阵微分方程解耦，从而使N 自由度系统的动力学特性可以用N 个单自由度系统来表示。 对于任意N 自由度线性机械结构系统
)()()()(t f t Kx t x C t x
M =++ （6-1） 式中K C M ,,分别为质量矩阵，阻尼矩阵，刚度矩阵，)(t f 为外激励向量，)(t x 为位移响应向量。 式（6-1）的拉氏变换为
)()()(2
s F s X K sC M s =++ （6-2）
系统响应记为
)()()()()(1
2s F s H s F K sC M s s X =++=- （6-3）
其中)(s H 称为位移传递函数矩阵。
在模态理论中，该传递函数矩阵可以写为
∑
=-+
-=n
i i i T
i i i i T
i i s s m s s m s H 1
***
*)
()
()(???? （6-4）
该矩阵为对称矩阵，其第l 行第p 列元素可表示为
∑
=-+
-=n
i i i pi
li i i pi
li lp s s m s s m H 1
****)
()
(???? （6-5）
式中
li
?和
pi
?分别为第i 阶振型中的第l 行第p 列元素；*li
?为
li
?的共振频率；s i 等于模态刚度k i 与模
态质量m i 之比。
（四）模态试验方法、过程及测试分析系统 1. 模态试验基本方法
首先将试验结构在静止状态下进行人工激振，通过测量激振力和响应并经双通道FFT 分析，得到任意两点之间的机械导纳函数（即传递函数）。其次用模态分析理论通过对试验导纳函数的曲线拟合，识别出试验结构的模态参数，从而建立起结构的动力模型。 2. 模态试验过程
由于计算机技术、FFT 分析仪、高速数据采集系统以及振动传感器激振器等技术的发展试验模态分析得到了很快的发展。已有多种档次、各种原理的模态分析硬件与软件问世。在各种各样的模态试验分析方法中，大致均可分为三个基本过程： (1)动态数据采集及频响函数分析
激励方法
在试验室内人为地对试验结构施加一定动态激励，采集各点振动响应信号及激振力信号。目前主要有单输入单输出（SISO ）、单输入多输出（SIMO 、多输多单输出（MIMO ）三种方法，以输入力信号特征还可以分为正弦慢扫描、正弦快扫描、稳态随机和瞬态随机等。
数据采集
SISO方法要求同时高速采集输入与输出两个点的信号，用不断移动激励点位置或响应点位置的办法取得振型数据。SIMO、MIMO的方法则要求大量通过数据高速并行采集，因此要求大量的振动传感器或激振器，相比较而言，后二种方法的试验成本较高。
(2)时域和频域信号处理
主要有频谱分析、数字滤波、相关分析和频率响应函数（FRF）估计。
(3)模态参数识别
按识别域不同可分为频域法、时域法和混合法；按激振方式不同（SISO、SIMO、MIMO）相应的参数识别方法也不尽相同。并非越复杂的方法识别的结果越可靠。对于目前能够进行的多数不是十分复杂的结构，只要取得可靠的频响数据，即使用较简单的识别方法也可获得良好的模态参数。
（五）模态试验步骤
1. 钢筋混凝土简支梁安装，检查各支撑约束点是否有松动。
2. 根据传感器的安装方法在设计的各测点安装加速度传感器，同时确定敲击点位置。
3. 信号适调器通道安排及传感器连接，信号适调器前后面板参数设置。
4. 几何模型生成、形成测量参数表、导纳测量表、约束支撑表。
5. 根据测点编号顺序逐点敲击，记录激振力和加速度响应信号。
6. 频率初始估计及曲线拟合。
7. 模态振型动画。
（六）模态试验结果
1. 模态频率及阻尼
2. 模态振型
根据分析结果画出各阶振型图
（五）思考题
1. 对该简支梁进行理论分析，得到其自振频率和振型，并与试验结果进行比较，找出其差别的原因？
2. 如果在激振过程中发现，支座处出现跳动，对试验结果有何影响？
3. 通过查阅资料，找出测试模态的其他方法，诸如应变模态等，并说明其差别？
数据结构课程实验指导书
数据结构实验指导书 一、实验目的 《数据结构》是计算机学科一门重要的专业基础课程，也是计算机学科的一门核心课程。本课程较为系统地论述了软件设计中常用的数据结构以及相应的存储结构与实现算法，并做了相应的性能分析和比较，课程内容丰富，理论系统。本课程的学习将为后续课程的学习以及软件设计水平的提高打下良好的基础。 由于以下原因，使得掌握这门课程具有较大的难度： 1）理论艰深，方法灵活，给学习带来困难； 2）内容丰富，涉及的知识较多，学习有一定的难度； 3）侧重于知识的实际应用，要求学生有较好的思维以及较强的分析和解决问题的能力，因而加大了学习的难度； 根据《数据结构》课程本身的特性，通过实验实践内容的训练，突出构造性思维训练的特征，目的是提高学生分析问题，组织数据及设计大型软件的能力。 课程上机实验的目的，不仅仅是验证教材和讲课的内容，检查自己所编的程序是否正确，课程安排的上机实验的目的可以概括为如下几个方面： （1）加深对课堂讲授内容的理解 实验是对学生的一种全面综合训练。是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通常，实验题中的问题比平时的习题复杂得多，也更接近实际。实验着眼于原理与应用的结合点，使学生学会如何把书上学到的知识用于解决实际问题，培养软件工作所需要的动手能力；另一方面，能使书上的知识变" 活" ，起到深化理解和灵活掌握教学内容的目的。 不少学生在解答习题尤其是算法设计时，觉得无从下手。实验中的内容和教科书的内容是密切相关的，解决题目要求所需的各种技术大多可从教科书中找到，只不过其出
现的形式呈多样化，因此需要仔细体会，在反复实践的过程中才能掌握。 (2) 培养学生软件设计的综合能力 平时的练习较偏重于如何编写功能单一的" 小" 算法，而实验题是软件设计的综合训练，包括问题分析、总体结构设计、用户界面设计、程序设计基本技能和技巧，多人合作，以至一整套软件工作规范的训练和科学作风的培养。 通过实验使学生不仅能够深化理解教学内容，进一步提高灵活运用数据结构、算法和程序设计技术的能力，而且可以在需求分析、总体结构设计、算法设计、程序设计、上机操作及程序调试等基本技能方面受到综合训练。实验着眼于原理与应用的结合点，使学生学会如何把书本上和课堂上学到的知识用于解决实际问题，从而培养计算机软件工作所需要的动手能力。 (3) 熟悉程序开发环境，学习上机调试程序一个程序从编辑，编译，连接到运行，都要在一定的外部操作环境下才能进行。所谓" 环境" 就是所用的计算机系统硬件，软件条件，只有学会使用这些环境，才能进行 程序开发工作。通过上机实验，熟练地掌握程序的开发环境，为以后真正编写计算机程序解决实际问题打下基础。同时，在今后遇到其它开发环境时就会触类旁通，很快掌握新系统的使用。 完成程序的编写，决不意味着万事大吉。你认为万无一失的程序，实际上机运行时可能不断出现麻烦。如编译程序检测出一大堆语法错误。有时程序本身不存在语法错误，也能够顺利运行，但是运行结果显然是错误的。开发环境所提供的编译系统无法发现这种程序逻辑错误，只能靠自己的上机经验分析判断错误所在。程序的调试是一个技巧性很强的工作，尽快掌握程序调试方法是非常重要的。分析问题，选择算法，编好程序，只能说完成一半工作，另一半工作就是调试程序，运行程序并得到正确结果。 二、实验要求 常用的软件开发方法，是将软件开发过程划分为分析、设计、实现和维护四个阶段。虽然数据结构课程中的实验题目的远不如从实际问题中的复杂程度度高，但为了培养一个软件工作者所应具备的科学工作的方法和作风，也应遵循以下五个步骤来完成实验题目： 1) 问题分析和任务定义 在进行设计之前，首先应该充分地分析和理解问题，明确问题要求做什么?限制条件是什么。本步骤强调的是做什么?而不是怎么做。对问题的描述应避开算法和所涉及的数据类型，而是对所需完成的任务作出明确的回答。例如：输入数据的类型、值的范围以及输入的
测试技术实验指导书及实验报告2006级用汇总
矿压测试技术实验指导书 学号： 班级： 姓名： 安徽理工大学 能源与安全学院采矿工程实验室
实验一常用矿山压力仪器原理及使用方法 第一部分观测岩层移动的部分仪器 ☆深基点钻孔多点位移计 一、结构简介 深基点钻孔多点位移计是监测巷道在掘进和受采动影响的整个服务期间，围岩内部变形随时间变化情况的一种仪器。 深基点钻孔多点位移包括孔内固定装置、孔中连接钢丝绳、孔口测读装置组成。每套位移计内有5~6个测点。其结构及其安装如图1所示。 二、安装方法 1.在巷道两帮及顶板各钻出φ32的钻孔。 2.将带有连接钢丝绳的孔内固定装置，由远及近分别用安装圆管将其推至所要求的深度。(每个钻孔布置5~6个测点，分别为；6m、5m、4m、3m、2m、lm或12m、10m、8m、6m、4m、2m)。 3.将孔口测读装置，用水泥药圈或木条固定在孔口。 4。拉紧每个测点的钢丝绳，将孔口测读装置上的测尺推至l00mm左右的位置后，由螺丝将钢丝绳与测尺固定在一起。 三、测试方法 安装后先读出每个测点的初读数，以后每次读得的数值与初读数之差，即为测点的位移值。当读数将到零刻度时，松开螺丝，使测尺再回到l00mm左右的位置，重新读出初读数。 ☆顶板离层指示仪 一、结构简介： 顶板离层指示仪是监测顶板锚杆范围内及锚固范围外离层值大小的一种监测仪器，在顶板钻孔中布置两个测点，一个在围岩深部稳定处，一个在锚杆端部围岩中。离层值就是围岩中两测点之间以及锚杆端部围岩与巷道顶板表面间的相对位移值。顶板离层指示仪由孔内固定装置、测量钢丝绳及孔口显示装置组成如图1所示。
二、安装方法： 1.在巷道顶板钻出φ32的钻孔，孔深由要求而定。 2.将带有长钢丝绳的孔内固定装置用安装杆推到所要求的位置；抽出安装杆后再将带有短钢丝绳的孔内固定装置推到所要求的位置。 3.将孔口显示装置用木条固定在孔口(在显示装置与钻孔间要留有钢丝绳运动的间隙)。 4.将钢丝绳拉紧后，用螺丝将其分别与孔口显示装置中的圆管相连接，且使其显示读数超过零刻度线。 三、测读方法： 孔口测读装置上所显示的颜色，反映出顶板离层的范围及所处状态，显示数值表示顶板的离层量。☆DY—82型顶板动态仪 一、用途 DY-82型顶板动态仪是一种机械式高灵敏位移计。用于监测顶底板移近量、移近速度，进行采场“初次来压”和“周期来压”的预报，探测超前支撑压力高 峰位置，监测顶板活动及其它相对位移的测量。 二、技术特征 (1)灵敏度(mm) 0.01 (2)精度(％) 粗读±1,微读±2.5 (3)量程(mm) 0～200 (4)使用高度(mm) 1000～3000 三、原理、结构 其结构和安装见图。仪器的核心部件是齿条6、指针8 以及与指针相连的齿轮、微读数刻线盘9、齿条下端带有读 数横刻线的游标和粗读数刻度管11。 当动态仪安装在顶底板之间时，依靠压力弹簧7产生的 弹力而站立。安好后记下读数(初读数)并由手表读出时间。 粗读数由游标10的横刻线在刻度管11上的位置读出，每小 格2毫米，每大格(标有“1”、“22'’等)为10毫米，微读数 由指针8在刻线盘9的位置读出，每小格为0.01毫米(共200 小格，对应2毫米)。粗读数加微读数即为此时刻的读数。当 顶底板移近时，通过压杆3压缩压力弹簧7，推动齿条6下 移，带动齿轮，齿轮带动指针8顺时针方向旋转，顶底板每 移近0.01毫米，指针转过1小格；同时齿条下端游标随齿条 下移，读数增大。后次读数减去前次读数，即为这段时间内的顶底板移近量。除以经过的时间，即得
动力系统测试实验指导书
微小型飞行器动力系统综合测试实验 航空科学与工程学院航空创新实践基地 一、实验目的 1．掌握微小型飞行器动力系统拉力、扭矩、功率、耗油率、电流和转速等参数的测量方法，掌握螺旋桨拉力、扭矩和需用功率等参数随转速的变化关系； 2．掌握内燃机输出功率和耗油率等参数随螺旋桨参数及转速的变化关系，掌握电动机电流等参数随螺旋桨参数及转速的变化关系； 3．熟悉螺旋桨关键参数对螺旋桨性能的影响，熟悉发动机和螺旋桨的匹配关系； 4．了解微型涡轮喷气发动机推力等参数的测试。 5．制定动力系统综合测试试验大纲。 二、实验内容 1．测试同一螺旋桨的拉力、扭矩、需用功率随转速的变化趋势。 2．测试内燃发动机和螺旋桨的匹配特性。 3．测试电动机电流、功率随螺旋桨参数和转速的变化趋势。 注：2、3项试验选做一项。 三、实验仪器、设备 1．微小型飞行器动力系统综合测试平台 2．待测发动机、螺旋桨，燃油，及相关辅助设备 3．电动机测试仪（或电压表、电流表） 微小型飞行器动力系统综合测试平台如下图所示： 该测试系统主要由①台架主体、②油门伺服系统、③测试系统、④显示系统几部分组成。台架主体用以安装待测动力系统，采用摇床式结构。油门伺服系统用以精确控制发动机油门，由步进电机、控制器、驱动器组成。测试系统能自动采集数据、自动处理数据、自动生成试验报告，可以进行转速、推力（拉力）、扭矩、耗油率等参数的测量。显示系统由各传感器对应的二次仪表及伺服系统控制器组成，可以直观地读数，同时可以供计算机进行数据采集和处理。
微小型飞行器动力系统综合测试平台 四、实验原理 将发动机稳固安装在摇床式发动机试车台上，使用力学、光学、电学等传感器对动力系统的拉力、扭矩、转速、耗油率、电流等参数进行测量，并通过计算机进行数据采集和处理。 五、实验步骤 1．选择合适的转接件，将待测发动机稳固地安装在试车台上。 2．将待测螺旋桨稳固地安装在待测发动机上。 3．连接好拉力传感器、扭矩传感器、转速传感器、耗油率传感器（可选）、伺服舵机（可选）的连线，如果进行电动机的测试还需要连接好专用测试仪或电压表和电流表。 4．连接好测试总线与计算机之间的接头。 5．插好各传感器数据采集二次仪表的插头并通电，将各仪表的数据清零。 6．启动测试软件，并进行有关参数的设置。 7．人员撤离螺旋桨旋转平面，启动发动机，确保发动机能在高低速情况下均能稳定工作。 8．开始数据采集，将发动机的转速从低速逐渐调至高速。反复测量三遍。 9．更换新的螺旋桨，并仔细检查螺旋桨和发动机是否连接可靠，重复第8
工程结构试验与检测课程实验教学大纲
《工程结构试验与检测》课程实验教学大纲 （Engineering Structure Experimentation and Measuring） 一、基本信息 课程编号：G1113106 课程类别：专业教育必修课 适用层次：本科 适用专业：土木工程、工程管理 开课学期：6 总学分：0.5 总学时：8学时 考核方式：考查 二、教学目的 《工程结构试验与检测》是一门实践性很强的课程，实验是这门课的一个重要组成部分，学生实验的目的在于：一是熟悉、验证、巩固所学的理论知识，增加感性认识；二是了解所使用的仪器设备，掌握所学建筑各种结构的试验方法；三是进行科学研究的基本训练，培养分析问题和解决问题的能力；四是培养学生严肃认真实事求是的学风。 三、基本要求 实验课是教学的重要环节之一，在实验过程中，对于仪器操作、记录格式、试验成果的检核、计算等，应向学生提严格要求。对具体的实验内容要求见表1。
表1 试验内容与要求 四、实验内容 本课程实验以在实验室试验为主，以多媒体教学和现场观察测试为辅。实验主要包括六个实验内容，除必修实验外（实验一、五），学生可以在选修实验（实验二、三、四、六）中任选一个实验。 实验一电阻应变片的粘贴、静态电阻应变仪的使用及桥路连接试验 实验目的： （1）参观试验室，了解基本的大型试验仪器，了解试验的基本过程； （2）掌握应变片的粘贴技术，学会防潮层的制作； （3）掌握半桥、全桥及四分之一桥的接法； （4）掌握静态电阻应变仪的使用。 实验要求和实验内容： （1）正确处理基层、会进行应变片的粘贴与防潮； （2）学会单点、多点测量方法，半桥、全桥接法及四分之一桥接法；
数据结构实验指导书
《数据结构》实验指导书 实验一顺序表 实验目的： 熟悉顺序表的逻辑特性、存储表示方法和顺序表的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉顺序表的逻辑特性、存储表示方法和顺序表的基本操作的实现和应用。 实验内容： 1、编写程序实现在线性表中找出最大的和最小的数据元素，并符合下列要求： （1）设数据元素为整数，实现线性表的顺序存储表示。 （2）从键盘输入10个数据元素，利用顺序表的基本操作建立该表。 （3）利用顺序表的基本操作，找出表中最大的和最小的数据元素（用于比较的字段为整数）。 2、编写一个程序实现在学生成绩中找出最高分和最低分，并符合下列要求： （1）数据元素为学生成绩（含姓名、成绩等字段）。 （2）要求尽可能少地修改第一题的程序来得到此题的新程序，即要符合第一题的所有要求。（这里用于比较的字段为分数） 实验二链表 实验目的： 熟悉链表的逻辑特性、存储表示方法的特点和链式表的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉链式表的逻辑特性、存储表示方法和链式表的基本操作的实现和应用。
实验内容： 1、编写一个程序建立存放学生成绩的有序链表并实现相关操作，要求如下： （1）设学生成绩表中的数据元素由学生姓名和学生成绩字段组成，实现这样的线性表的链式存储表示。 （2）键盘输入10个（或若干个，特殊数据来标记输入数据的结束）数据元素，利用链表的基本操作建立学生成绩单链表，要求该表为有序表 并带有头结点。（用于比较的字段为分数）。 （3）输入关键字值x，打印出表中所有关键字值<=x的结点。（用于比较的关键字字段为分数）。 （4）输入关键字值x，删除表中所有关键字值<=x的结点。（用于比较的关键字字段为分数）。 （5）输入关键字值x，并插入到表中，使所在的链表仍为有序表。（用于比较的字段为分数）。 实验三栈的应用 实验目的： 熟悉栈的逻辑特性、存储表示方法和栈的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉栈的逻辑特性、顺序和链式存储表示方法和栈的基本操作的实现和应用。 实验内容： (1)判断一个表达式中的括号（仅有一种括号，小、中或大括号） 是否配对。编写并实现它的算法。 (2)用不同的存储方法，求解上面的问题。 (3)* 若表达式中既有小括号，又有大括号（或中括号），且允许 互相嵌套，但不能交叉，写出判断这样的表达式是否合法的算 法。如 2+3*（4-{5+2}*3）为合法；2+3*（4-{5+2 * 3} 、 2+3*（4-[5+2 * 3）为不合法。
混凝土结构实验指导书及实验报告(学生用)
土木工程学院 《混凝土结构设计基本原理》实验指导书 及实验报告 适用专业：土木工程周淼 编 班级：：学 号： 理工大学 2018 年9 月
实验一钢筋混凝土梁受弯性能试验 一、实验目的 1.了解适筋梁的受力过程和破坏特征； 2.验证钢筋混凝土受弯构件正截面强度理论和计算公式； 3.掌握钢筋混凝土受弯构件的实验方法及荷载、应变、挠度、裂缝宽度等数据的测试技术 和有关仪器的使用方法； 4.培养学生对钢筋混凝土基本构件的初步实验分析能力。 二、基本原理当梁中纵向受力钢筋的配筋率适中时，梁正截面受弯破坏过程表现为典型的三个阶段：第一阶段——弹性阶段（I阶段）：当荷载较小时，混凝土梁如同两种弹性材料组成的组合梁，梁截面的应力呈线性分布，卸载后几乎无残余变形。当梁受拉区混凝土的最大拉应力达到混凝土的抗拉强度，且最大的混凝土拉应变超过混凝土的极限受拉应变时，在纯弯段某一薄弱截面出现首条垂直裂缝。梁开裂标志着第一阶段的结束。此时，梁纯弯段截面承担的弯矩M cr称为开裂弯矩。第二阶段——带裂缝工作阶段（II阶段）：梁开裂后，裂缝处混凝土退出工作，钢筋应力急增，且通过粘结力向未开裂的混凝土传递拉应力，使得梁中继续出现拉裂缝。压区混凝土中压应力也由线性分布转化为非线性分布。当受拉钢筋屈服时标志着第二阶段的结束。此时梁纯弯段截面承担的弯矩M y称为屈服弯矩。第三阶段——破坏阶段（III阶段）：钢筋屈服后，在很小的荷载增量下，梁会产生很大的变形。裂缝的高度和宽度进一步发展，中和轴不断上移，压区混凝土应力分布曲线渐趋丰满。当受压区混凝土的最大压应变达到混凝土的极限压应变时，压区混凝土压碎，梁正截面受弯破坏。此时，梁承担的弯矩M u 称为极限弯矩。适筋梁的破坏始于纵筋屈服，终于混凝土压碎。整个过程要经历相当大的变形，破坏前有明显的预兆。这种破坏称为适筋破坏，属于延性破坏。 三、试验装置
流体力学实验指导书( 建环专业)
目录 实验一静水压强实验???????????????????????????????????????????1实验二伯努利方程式的验证?????????????????????????????????????3实验三雷诺实验??????????????????????????????????????????????6实验四管道沿程阻力实验??????????????????????????????????????9实验五管道局部阻力系数的测定????????????????????????????????12
实验一静水压强实验 （一）实验目的 1、测定静止液体中某点的静水压强，加深对静压公式p=p0+γh的理解； 2、测定有色液体的重度，并通过实验加深理解位置水头，压强水头及测压管水 头的基本概念，观察静水中任意两点测压管水头Z+p/γ=常数。 p=p0+γh 式中：P——被测点的静水压强； P0——水箱中水面的表面压强； γ——液体重度； h——被测点在表面以下的竖直深度。 可知在静止的液体内部某一点的静水压强等于表面压强加上液体重度乘以该点在液面下的竖直深度。 （四）实验步骤 1、打开密封水箱E顶上空气阀门a，此时水箱内水面上的压强p0=p a。观察各测压连通管内液面是否平齐，如果不齐则检查各管内是否阻塞并加以勾通。
2、读取A点、B点的位置高度Z A、Z B。 3、关闭空气阀门a，转动手柄，抬高长方形小水箱F至一定高度，此时表面压力P0＞P a，待水面稳定后读各测压管中水位标高▽=▽I（I=1、2、3、 4、5），并记入表中。 4、在保持P0＞P a的条件下，改变长方形小水箱F高度，重复进行2-3次。 5、打开空气阀门a，使水箱内的水面上升，然后关闭空气阀门a，下降长方形小水箱。 6、在P0＜P a的条件下，改变水箱水位重复进行2-3次。 （五）对表中数据进行分析 单位：mm
2017数据结构实验指导书
《数据结构》实验指导书 贵州大学 电子信息学院 通信工程
目录 实验一顺序表的操作 (3) 实验二链表操作 (8) 实验三集合、稀疏矩阵和广义表 (19) 实验四栈和队列 (42) 实验五二叉树操作、图形或网状结构 (55) 实验六查找、排序 (88) 贵州大学实验报告 (109)
实验一顺序表的操作 实验学时：2学时 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的和要求 1、熟练掌握线性表的基本操作在顺序存储和链式存储上的实现。 2、以线性表的各种操作（建立、插入、删除等）的实现为重点。 3、掌握线性表的动态分配顺序存储结构的定义和基本操作的实现。 二、实验内容及步骤要求 1、定义顺序表类型，输入一组整型数据，建立顺序表。 typedef int ElemType; //定义顺序表 struct List{ ElemType *list; int Size; int MaxSize; }; 2、实现该线性表的删除。 3、实现该线性表的插入。 4、实现线性表中数据的显示。 5、实现线性表数据的定位和查找。 6、编写一个主函数，调试上述算法。 7、完成实验报告。 三、实验原理、方法和手段 1、根据实验内容编程，上机调试、得出正确的运行程序。 2、编译运行程序，观察运行情况和输出结果。 四、实验条件 运行Visual c++的微机一台 五、实验结果与分析 对程序进行调试，并将运行结果进行截图、对所得到的的结果分析。 六、实验总结 记录实验感受、上机过程中遇到的困难及解决办法、遗留的问题、意见和建议等，并将其写入实验报告中。
【附录----源程序】 #include 试验一静态应变测试工艺及静态应变仪的操作方法 一、试验目的及要求 1.掌握电阻应变片的选用原则、方法及其粘贴技术； 2.熟悉静态应变仪的操作规程； 3.掌握静态电阻应变仪单点测量的基本原理； 4.学会电阻应变仪的半桥测量接线方法。 二、试验设备及仪表 电桥 兆欧表 万用电表 粘结剂 电阻应变片 电烙铁及其它工具 导线若干 Bz-2206型静态电阻应变仪 标准钢梁（等强度梁） 三、试验内容及原理 1. 电阻应变片的粘贴技术 （1）、外观检查；用放大镜仔细检查应变片结构，检查丝栅有无短路、有无锈蚀斑痕、有无弯折；测试应变片的阻值，检查其阻值是否和提供的电阻应变片阻值相符； （2）、贴片前表面的处理：将欲贴应变片部位表面用砂纸打光，并将其表面打出与等强度梁轴线成450的细纹，然后用药棉沾丙酮将表面擦洗干净，细至药棉上无污迹为止； （3）、画线定位：在贴片处，根据测量方向定位画线（如图2）； （4）、在粘贴应变片处滴一小滴502胶（注意应变片正反面），将应 变片贴在预定位置上，用一小块塑料布盖在应变片上，用手轻轻挤压应变片，将多余的胶水挤出（注意不要让胶水粘在手上）； （5）、检查贴片质量：先观察应变片下是否有气泡、漏粘现象，检查引出线是否粘在试件上，再用万用表检查应变片的绝缘度，绝缘度要求大于100MΩ，若不符合要求，则用吹风机烘烤（注意温度不能超过600），若仍不能达到要求，则需要重新贴片； （6）、接线：先贴端子，将应变片的引线、导线分别焊在端子的对应接头上； （7）、在导线的一端进一步检查片子的绝缘度及阻值； （8）、防潮处理：用凡士林把应变片、端子封好； 2. 静态电阻应变仪的操作原理 静态电阻应变仪的读数ε仪与各桥臂应变片的应变值εi有下列关系： ε仪=ε1-ε2-ε3+ε4 半桥接线与测量 如果应变片R1接于应变仪AB接线柱，温度补偿片R2接于BC接线柱，则构成外半桥，如图3；内半桥由应变仪内部两个精密无感绕线电阻组成，应变仪读出的数值为ε仪=ε1。 四、试验步骤 1. 按要求粘贴应变片（轴线上），测量等强度梁的厚度及各部分尺寸； 2. 按半桥接法接通桥路，预调应变仪，使所接测点读数为零，如果实在不能调零，则记下初始读数。 3. 加载试验：分级加载5N、10N、15N、20N、25N、30N共6级。逐级记取读数。 4. 重复上述步骤3次，取每级荷载下应变的平均值。并在每一次试验后记下残余应变值。 五、数据处理与分析 土工实验指导书及实验报告编写毕守一 安徽水利水电职业技术学院 二OO九年五月 目录 实验一试样制备 实验二含水率试验 实验三密度试验 实验四液限和塑限试验 实验五颗粒分析试验 实验六固结试验 实验七直接剪切试验 实验八击实试验 土工试验复习题 实验一试样制备 一、概述 试样的制备是获得正确的试验成果的前提，为保证试验成果的可靠性以及试验数据的可比性，应具备一个统一的试样制备方法和程序。 试样的制备可分为原状土的试样制备和扰动土的试样制备。对于原状土的试样制备主要包括土样的开启、描述、切取等程序；而扰动土的制备程序则主要包括风干、碾散、过筛、分样和贮存等预备程序以及击实等制备程序，这些程序步骤的正确与否，都会直接影响到试验成果的可靠性，因此，试样的制备是土工试验工作的首要质量要素。 二、仪器设备 试样制备所需的主要仪器设备，包括： （1）孔径0.5mm、2mm和5mm的细筛； （2）孔径0.075mm的洗筛； （3）称量10kg、最小分度值5g的台秤； （4）称量5000g、最小分度值1g和称量200g、最小分度值0.01g的天平； （5）不锈钢环刀（内径61.8mm、高20mm；内径79.8mm、高20mm或内径61.8mm、高40mm）； （6）击样器：包括活塞、导筒和环刀； （7）其他：切土刀、钢丝锯、碎土工具、烘箱、保湿器、喷水设备、凡士林等。 三、试样制备 （一）原状土试样的制备步骤 1、将土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取土样。 2、检查土样结构，若土样已扰动，则不应作为制备力学性质试验的试样。 3、根据试验要求确定环刀尺寸，并在环刀内壁涂一薄层凡士林，然后刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，同时用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削直至土样高出环刀，制样时不得扰动土样。 4、采用钢丝锯或切土刀平整环刀两端土样，然后擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。 5、切削试样时，应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述。 6、从切削的余土中取代表性试样，供测定含水率以及颗粒分析、界限含水率等试验之用。 《机械系统动力学》 实验指导书 编制机械系统动力学课程组 中国矿业大学机电工程学院机械设计系 2019年3月 图1 幅值判别法和相位判别法仪器连接图 实验：结构的固有频率与模态的测试 一、结构的固有频率测试 1．实验目的 1、学习机械系统固有频率的测试方法； 2、学习共振法测试振动固有频率的原理与方法；（幅值判别法和相位判别法） 3、学习锤击法测试振动系统固有频率的原理与方法；（传函判别法） 4、学习自由衰减振动波形自谱分析法测试振动系统固有频率的原理和方法。（自谱分析法） 2．实验仪器及安装示意图 实验仪器：INV1601B 型振动教学实验仪、INV1601T 型振动教学实验台、加速度传感器、接触式激振器、MSC-1力锤（橡胶头）。软件：INV1601型DASP 软件。 图2 传函判别法和自谱分析法仪器连接图 3．实验原理 对于振动系统，经常要测定其固有频率，最常用的方法就是用简谐力激振，引起系统共振，从而找到系统的各阶固有频率。另一种方法是用锤击法，用冲击力激振，通过输入的力信号和输出的响应信号进行传函分析，得到各阶固有频率。 1、简谐力激振 由简谐力作用下的强迫振动系统，其运动方程为： t F Kx x C x m e ωsin 0=++ 方程式的解由21x x +这二部分组成： ) sin cos (211t C t C e x D D t ωωε+=-式中21D D -=ωω1C 、2C 常数由初始条件决定 t A t A x e e ωωcos sin 212+=其中222222214)()(e e e q A ωεωωωω+--= 2222224)(2e e e q A ωεωωεω+-=，m F q 0=1x 代表阻尼自由振动基，2x 代表阻尼强迫振动项。自由振动项周期 D D T ωπ2=强迫振动项周期e e T ωπ2=由于阻尼的存在，自由振动基随时间不断地衰减消失。最后，只剩下后两项，也就是通常讲的定常强动，只剩下强迫振动部分，即 t q t q x e e e e e e e e ωωεωωεωωωεωωωωsin 4)(2cos 4)()(222222222222+-++--=通过变换可写成 ) sin(?ω-=t A x e 式中4 22222222214)1(/ωωεωωωe e q A A A +-=+= t e 图3阻尼强迫振动 北京邮电大学世纪学院 实验、实习、课程设计报告撰写格式与要求 （试行） 一、实验报告格式要求 1、有实验教学手册，按手册要求填写，若无则采用统一实验报告封面。 2、报告一律用钢笔书写或打印，打印要求用A4纸；页边距要求如下：页边距上下各为2.5厘米，左右边距各为2.5厘米；行间距取固定值（设置值为20磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。 3、统一采用国家标准所规定的单位与符号，要求文字书写工整，不得潦草；作图规范，不得随手勾画。 4、实验报告中的实验原始记录，须经实验指导教师签字或登记。 二、实习报告、课程设计报告格式要求 1、采用统一的封面。 2、根据教学大纲的要求手写或打印，手写一律用钢笔书写，统一采用国家标准所规定的单位与符号，要求文字书写工整，不得潦草；作图规范，不得随手勾画。打印要求用A4纸；页边距要求如下：页边距上下各为2.5厘米，左右边距各为2.5厘米；行间距取固定值（设置值为20磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。 三、报告内容要求 1、实验报告内容包括：实验目的、实验原理、实验仪器设备、实验操作过程、原始数据、实验结果分析、实验心得等方面内容。 2、实习报告内容包括：实习题目、实习任务与要求、实习具体实施情况（附上图表、原始数据等）、实习个人总结等内容。 3、课程设计报告或说明书内容包括：课程设计任务与要求、总体方案、方案设计与分析、所需仪器设备与元器件、设计实现与调试、收获体会、参考资料等方面内容。 北京邮电大学世纪学院 教务处 2009-8 实验报告 课程名称计算机绘图（CAD） 实验项目AutoCAD二维绘图实验 专业班级 姓名学号 指导教师实验成绩 2016年11月日 《数据结构实验》实验指导书及答案 信电工程学院计算机科学和技术教研室编 2011.12 数据结构实验所有代码整理 作者郑涛 声明：在这里我整理了数据结构实验的所有代码，希望能对大家的数据结构实验的考试有所帮助，大家可以有选择地浏览，特别针对一些重点知识需要加强记忆（ps:重点知识最好让孙天凯给出），希望大家能够在数据结构实验的考试中取得令人满意的成绩，如果有做的 不好的地方请大家谅解并欢迎予以指正。 实验一熟悉编程环境 实验预备知识： 1．熟悉本课程的语言编译环境（TC或VC），能够用C语言编写完整的程序，并能够发现和改正错误。 2．能够灵活的编写C程序，并能够熟练输入C程序。 一、实验目的 1．熟悉C语言编译环境，掌握C程序的编写、编译、运行和调试过程。 2．能够熟练的将C程序存储到指定位置。 二、实验环境 ⒈硬件：每个学生需配备计算机一台。 ⒉软件：Windows操作系统+Turbo C； 三、实验要求 1．将实验中每个功能用一个函数实现。 2．每个输入前要有输入提示（如：请输入2个整数当中用空格分割：），每个输出数据都要求有内容说明（如：280和100的和是：380。）。 3．函数名称和变量名称等用英文或英文简写（每个单词第一个字母大写）形式说明。 四、实验内容 1．在自己的U盘中建立“姓名+学号”文件夹，并在该文件夹中创建“实验1”文件夹（以后每次实验分别创建对应的文件夹），本次实验的所有程序和数据都要求存储到本文件夹中（以后实验都按照本次要求）。 2．编写一个输入某个学生10门课程成绩的函数（10门课程成绩放到结构体数组中，结构体包括：课程编号，课程名称，课程成绩）。 3．编写一个求10门成绩中最高成绩的函数，输出最高成绩和对应的课程名称，如果有多个最高成绩，则每个最高成绩均输出。 4．编写一个求10门成绩平均成绩的函数。 5．编写函数求出比平均成绩高的所有课程及成绩。 #include 《数据结构》实验指导书 专业：____________班级：_______________组序：_____________ 学号：______________姓名：_______________ 中国矿业大学管理学院 2014 年9 月 上篇程序设计基础 实验一 Java编程环境 【实验目的】 1．掌握下载Java sdk软件包、Eclipse软件的安装和使用方法 2．掌握设置Java程序运行环境的方法 3．掌握编写与运行Java程序的方法 4．了解Java语言的概貌 【实验内容】 一 JDK下载与安装 1. 下载JDK 为了建立基于SDK的Java运行环境，需要先下载免费SDK软件包。SDK包含了一整套开发工具，其中包含对编程最有用的是Java编译器、Applet查看器和Java解释器。下载链接 https://www.360docs.net/doc/5c7743093.html,。 2.安装SDK 运行下载的JDK软件包，在安装过程中可以设置安装路径及选择组件，默认的组件选择是全部安装，安装成功后，其中bin文件夹中包含编译器（javac.exe）、解释器（java.exe）、Applet查看器（appletviewer.exe）等可执行文件，lib文件夹中包含了所有的类库以便开发Java程序使用，demo文件夹中包含开源代码程序实例。 安装成功后，文件和子目录结构如图1所示。其中bin文件夹中包含编译器（javac.exe）、解释器（java.exe）、Applet查看器（appletviewer.exe）等可执行文件，lib文件夹中包含了所有的类库以便开发Java程序使用，sample文件夹包含开源代码程序实例，src压缩文件中包含类库开源代码。 图1 二．设置环境变量 《流体力学》课程实验指导书袁守利编 汽车工程学院 2005年9月 前言 1.实验总体目标、任务与要求 1)学生在学习了《流体力学》基本理论的基础上，通过伯努利方程实验、动量方程实 验，实现对基本理论的验证。 2）通过实验，使学生对水柱（水银柱）、U型压差计、毕托管、孔板流量计、文丘里流量计等流体力学常用的测压、测流量装置的结构、原理和使用有基本认识。 2.适用专业 热能与动力工程 3.先修课程 《流体力学》相关章节。 4.实验项目与学时分配 5. 实验改革与特色 根据实验内容和现有实验条件，在实验过程中，采取学生自己动手和教师演示相结合的方法，力求达到较好的实验效果。 实验一伯努利方程实验 1．观察流体流经实验管段时的能量转化关系，了解特定截面上的总水头、测压管水头、压强水头、速度水头和位置水头间的关系，从而加深对伯努利方程的理解和认识。 2．掌握各种水头的测试方法和压强的测试方法。 3．掌握流量、流速的测量方法，了解毕托管测速的原理。 二、实验条件 伯努利方程实验仪 三、实验原理 1．实验装置： 图一伯努利方程实验台 1.水箱及潜水泵 2.上水管 3.电源 4.溢流管 5.整流栅 6.溢流板 7.定压水箱 8.实验 细管9. 实验粗管10.测压管11.调节阀12.接水箱13.量杯14回水管15.实验桌 2.工作原理 定压水箱7靠溢流来维持其恒定的水位，在水箱下部装接水平放置的实验细管8，水经实验细管以恒定流流出，并通过调节阀11调节其出水流量。通过布置在实验管四个截面上的四组测压孔及测压管，可以测量到相应截面上的各种水头的大小，从而可以分析管路中恒定流动的各种能量形式、大小及相互转化关系。各个测量截面上的一组测压管都相当于一组毕托管，所以也可以用来测管中某点的流速。 电测流量装置由回水箱、计量水箱和电测流量装置（由浮子、光栅计量尺和光电子 水工结构静力模型实验指导书 河海大学 一、课程性质和目的： （1）水工结构模型试验 所谓水工结构模型试验就是将原型以某一比例关系缩小成模型，然后向该模型施加与原型相关的荷载，根据从模型上获得的信息如应变位移等，通过一定的相似关系推出原型建筑物在应力、变形强度等成果。 （2）进行水工结构模型试验的目的和意义 水工建筑物因其受力特征、几何形状、边界条件等均较复杂，特别是修建在复杂地基上建筑物更为如此，尽管计算机技术和空间有限元等正迅速发展，但目前还不能用理论分析方法完美地解决建筑物的稳定和应力问题，因此模型试验作为一种研究手段则具有重要的意义，可归纳成如几个方面： 1．通过对水工建筑物的模型试验研究可以验证理论设计，国内外大型和重要的水工建筑物的设计，都同时要求进行计算分析和试验分析，以期达到互相验证的目的。 2．通过对原型结构的模拟试验，预测水工建筑物完建后的运行情况以及抵御事故的能力。 3．由于物理模型是对实际结构性态的模拟，在模型上还有可能出现原先未知而又实际存在的某些现象，因此模型试验研究不仅仅是对数理分析方法的验证，而且是获得更丰富切合实际的资料的积极探索，所以进行水工结构模型试验目的也是更好地探索新理论、新材料、新技术、新工艺的一种手段。 （3）结构模型试验研究的主要内容： a.大型水工建筑物的整体应力及变形问题。 b.结构物之间的联合作用问题。 c.地下结构的应力与稳定问题。 d.大坝安全度及破坏机理问题。 e.水工结构的动力特性问题。 f.验证新理论、新方法、新材料、新工艺等。 （4）模型试验的分类方法 ①按建筑物的模拟范围和受力状态分类 a.整体结构模型试验：研究整体建筑物在空间力系作用下的强度或稳定问题。 b.平面结构模型试验：研究结构单位长度断面在平面力系作用下的强度和稳定问题，如重力坝坝段平面结构模型试验就是研究重力坝在水荷载作用下的应力和变形。 c.半整体结构模型试验： ②按作用荷载特性分类 a.静力结构模型试验：研究水工建筑物在静荷载（静水压力、自重、温度等）作用下 CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 题目利用Matlab模拟点电荷电场的分布姓名xxxx 学号xxxxxxxxxx 班级电气xxxx班 任课老师xxxx 实验日期2010-10 电磁场理论 实验一 ——利用Matlab 模拟点电荷电场的分布 一．实验目的： 1．熟悉单个点电荷及一对点电荷的电场分布情况； 2．学会使用Matlab 进行数值计算，并绘出相应的图形； 二．实验原理： 根据库伦定律：在真空中，两个静止点电荷之间的作用力与这两个电荷的电量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在两个电荷的连线上，两电荷同号为斥力，异号为吸力，它们之间的力F 满足： R R Q Q k F ? 212 = (式1) 由电场强度E 的定义可知： R R kQ E ? 2 = (式2) 对于点电荷，根据场论基础中的定义，有势场E 的势函数为 R kQ U = (式3) 而 U E -?= (式4) 在Matlab 中，由以上公式算出各点的电势U ，电场强度E 后，可以用Matlab 自带的库函数绘出相应电荷的电场分布情况。 三．实验内容： 1. 单个点电荷 点电荷的平面电力线和等势线 真空中点电荷的场强大小是E=kq /r^2 ,其中k 为静电力恒量, q 为电量, r 为点电荷到场点P(x,y)的距离。电场呈球对称分布, 取电量q> 0, 电力线是以电荷为起点的射线簇。以无穷远处为零势点, 点电荷的电势为U=kq /r,当U 取 常数时, 此式就是等势面方程.等势面是以电荷为中心以r 为半径的球面。 平面电力线的画法 在平面上, 电力线是等角分布的射线簇, 用MATLAB 画射线簇很简单。取射线的半径为( 都取国际制单位) r0=, 不同的角度用向量表示( 单位为弧度) th=linspace(0,2*pi,13)。射线簇的终点的直角坐标为: [x,y]=pol2cart(th,r0)。插入x 的起始坐标x=[x; *x].同样插入y 的起始坐标, y=[y; *y], x 和y 都是二维数组, 每一列是一条射线的起始和终止坐标。用二维画线命令plot(x,y)就画出所有电力线。 平面等势线的画法 在过电荷的截面上, 等势线就是以电荷为中心的圆簇, 用MATLAB 画等势 线更加简单。静电力常量为k=9e9, 电量可取为q=1e- 9; 最大的等势线的半径应该比射线的半径小一点 r0=。其电势为u0=k8q /r0。如果从外到里取7 条等势线, 最里面的等势线的电势是最外面的3 倍, 那么各条线的电势用向量表示为: u=linspace(1,3,7)*u0。从- r0 到r0 取偶数个点, 例如100 个点, 使最中心点的坐标绕过0, 各点的坐标可用向量表示: x=linspace(- r0,r0,100), 在直角坐标系中可形成网格坐标: [X,Y]=meshgrid(x)。各点到原点的距离为: r=sqrt(X.^2+Y.^2), 在乘方时, 乘方号前面要加点, 表示对变量中的元素进行乘方计算。各点的电势为U=k8q. /r, 在进行除法运算时, 除号前面也要加点, 同样表示对变量中的元素进行除法运算。用等高线命令即可画出等势线 contour(X,Y,U,u), 在画等势线后一般会把电力线擦除, 在画等势线之前插入如下命令hold on 就行了。平面电力线和等势线如图1, 其中插入了标题等等。越靠近点电荷的中心, 电势越高, 电场强度越大, 电力线和等势线也越密。 汽车构造实验指导书 李国政编 青岛大学机电工程学院车辆工程系 2006年2月 前言 汽车整车拆装实训课是汽车专业的重要实践环节，它与课堂讲授课密切配合，共同完成教学大纲规定的教学任务。通过实训课，使同学们建立汽车整车构造的实物概念，进一步巩固课堂讲授的知识，更深入的了解汽车各总成部件构造细节及名称，熟悉汽车部件的拆装及操作工艺，为后继专业课程及专业性实习打下基础。 实训课的目的是配合课堂教学、结合实物系统的分解观察掌握汽车主要零部件的功能、组成、结构、类型和工作原理。 实训课的教学内容包括实物讲授和拆装观察分析两部分。 实物讲授是由于有些内容受条件限制，在课堂上难以讲清，故安排在实验课中结合实物进行讲授。 拆装观察是对完整的实物或重要总成分解成零件，然后分析观察零件的形状，安装定位基准，各部件的关系，调整方法和装配工艺，培养学生的实际动手能力和思考分析能力。 为使实训课顺利进行，对学生提出以下要求： 1．实训前要全面复习课堂讲授的有关内容，记住其主要内容。 2．实训中听从教师指导、严格遵守实验室各项规章制度，注意安全。 3．爱护实训教具及设备，与实验课无关的设备不要乱动。 4．在实训中要认真观察分析各零部件，要勤学多问，总结实训收获，认真完成实训报告。 实训地点：车辆实验室 实训一汽车及发动机的总体构造 一、目的 1．通过实训对汽车的组成、总布置型式以及各总成有一个初步认识； 2．了解各组成部分的基本功用及在结构上的相互联系； 3．初步了解不同类型的汽车的结构特征。 二、基础知识 1．汽车总体构造 汽车由许多不同的装置和部件组成，其结构型式和安装位置多种多样。汽车所用的动力装置不同时，其总体构造差异很大。汽车主要由发动机、底盘、车身和电气设备等四部分组成。小轿车还装有空调和其他附属设备。 （1）发动机 使供入其中的燃油燃烧产生动力，是汽车行驶的动力源泉。 （2）底盘 接受发动机的动力，使汽车正常行驶。由传动系、行驶系、转向系和制动系组成。 行驶系—安装部件、支承全车并保证行驶。由车架、车桥、车轮和悬架等组成。 转向系—保证汽车按驾驶员选定的方向行驶。由转向器和转向传动机构组成。 制动系—使汽车能减速行驶以至停车，并保证汽车能可靠停驻。 （3）车身 用以安置驾驶员、乘客或货物。客车和轿车是整体车身；普通货车 车身由驾驶室和货箱组成。 (4) 电气设备 由电源和用电设备组成，包括发电机、蓄电池、起动系、点火系以及汽车的照明、信号装置和仪表等。此外，在现代汽车上愈来愈多装用的各种电子设备：微处理机、中央计算机系统及各种人工智能装置(自诊、防盗、巡航、防抱死、车身高度自调等)，显著地提高了汽车的使用性能。 三、实训内容 1．长安6331A型微型客车及日本五十铃的总体结构。 2．北内109发动机、天津夏利轿车发动机及日本皇冠3.0发动机的总体构造。 3．CA1091及桑塔纳汽车模型及部件模型的观察。 四、实训报告 汽车的布置型式通常有几种，各有何优点？实验中各车采取何种布置型式？试述原因。结构试验指导书2015
土工实验指导书及实验报告
中国矿业大学机械系统动力学实验指导书(实验报告)
CAD上机实验指导书及实验报告
数据结构实验指导书及答案(徐州工程学院)
数据结构实验指导书2014(1)
《流体力学》课程实验(上机)指导书及实验报告格式
水工结构静力模型实验指导书
电磁场实验指导书及实验报告
(完整版)汽车构造实验指导书(精)