实验力学_chapter0
实验力学实验教学大纲
实验力学实验教学大纲01.教学单位名称：机械科学与工程学院02.实验中心名称：力学实验中心03.课程名称：实验力学04.课程代码：41212205.课程类别：学科基础课06.课程性质：必修07.课程学时：60学时，其中含实脸20学时。
08.课程学分：309.面向专业：工程力学10 .实验课程的教学任务、要求和教学目的教学任务和目的《实验力学》是一门重要的学科基础必修课，着重培养学生的实验技能，为学生用实验手段解决力学和工程实际问题打下基础。
其主要任务是使学生掌握用电测法及光测法进行应力测试的基本原理、方法及应力分析方面的基本知识和技能。
实验课是本课程的重要教学环节，其目的是使学生接受电测及光测应力测试、仪器使用及数据处理等实际技能的训练。
培养学生具有拟定测量方案和处理测量结果的能力。
教学要求通过电测应力分析实验，掌握应变片的粘贴和信号采集与处理，学会多点静态应变测量，了解动态应变测量方法；通过光测应力分析实验，了解条纹值测定和平面光弹。
11 .学生应掌握的实验技术及实验能力(1)掌握应变计对测量结果的影响；(2)掌握静态应力测量的基本原理与方法及测试精度；(3)掌握动态应力测定原理与方法；(4)掌握平面光弹性法的基本原理、方法、原始数据的采集、结果分析处理及仪器的正确使用操作；(5)在平面光弹性基础上初步掌握三维光弹性实验方法、结果处理及误差评定；(6)掌握光弹贴片法原理、测量技术及应用场合；(7)了解冻结实脸技术及其应用场合和所用仪器设备。
12.开设实验项目[1]张如一，《实验应力分析实验指导》，清华大学出版社，1980.0814.考核要求、考核方式及成绩评定标准本课程的总学时为60学时，其中实验为20学时，占总学时的33%。
实验报告学生自拟。
本课程实验为验证性实验。
要求学生课前预习有关内容，教师作针对性指导，具体实脸步骤、数据处理由学生自行完成。
实验课成绩占本课程总成绩的30%o根据学生做试验的记录和实验报告完成的质量确定，对缺实脸成绩者，本课程不予通过。
实验力学-实验报告书
《实验力学》课程实验报告书姓名：倪英华专业：理论与应用力学班级： 10833202 学号： 108332022132011 年 1 月 7 日目录实验须知 (2)实验一电阻应变计静态应变测试 (3)实验二电阻应变式传感器测试 (6)实验三散斑法位移测量 (9)实验四光纤光栅传感器应变测试 (12)实验五白光光弹性试验 (15)实验须知1．实验前必须了解本次实验的目的、要求及注意事项。
2．按预约实验时间准时进入实验室，不得无故迟到、早退、缺席。
3．进入实验室后，不得高声喧哗和擅自乱动仪器设备，损坏仪器要赔偿。
4．保持实验室整洁，不准在机器、仪器及桌面上涂写，不准乱丢纸屑，不准随地吐痰。
5．实验时应严格遵守操作步骤和注意事项，若遇仪器设备发生故障，应立即向教师报告，并及时检查、排除故障后，方能继续实验。
6．实验过程中，同组同学要相互配合，认真测试和记录实验数据。
7．实验结束后，将仪器、工具清理摆正。
不得将实验室的工具、仪器、材料等物品携带出实验室。
8．实验完毕，实验数据经教师认可后方能离开实验室。
9．实验报告要求字迹端正、绘图清晰、表格简明、实验结果正确。
实验一电阻应变计静态应变测试一、实验目的1．熟练掌握不同结构表面（主要为钢结构和混凝土结构表面）的电阻应变计的实用粘贴技术。
2．熟练掌握常用电阻应变计（可选用DH3818或类似电阻应变仪）的桥路连接方式以及仪器的基本操作方法。
3．用悬臂梁结构测试梁体应变，并与计算应变对比，熟练掌握实际结构应变测试的基本方法与技术。
二、实验器材静态电阻应变计、应变片、万用表、简支梁、端子、导线、电烙铁、焊料（焊丝、焊膏）、丙酮、502胶、脱脂棉、砂纸、胶带、工具箱（含剥线钳、剪刀等）、悬臂梁（带砝码）、游标卡尺、卷尺、铅笔等。
三、实验方法和步骤1）用万用表测量各应变片电阻值，选用电阻值差在±0.2Ω的应变片2）将试件粘贴位置用细砂纸打成45°交叉纹，并用丙酮蘸棉球将粘贴位置擦洗干净直到棉球洁白为止，按图示布片，用钢笔划线晾干后用棉球擦一下。
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。
实验力学实验实验教学大纲
实验力学实验实验教学大纲
一、课程编号：0402041
二、实验课程名称：实验力学实验（Experiment Mechanics Test）
三、总学分：1学分实验学分：1学分实验时数：24学时
四、教学对象：工程力学专业本科生
五、开课实验室：力学实验中心
六、教材或实验指导书名称：
自编讲义《实验力学基础实验指导书》，2000年3月
《光弹性实验指导书》，1999年3月
七、实验的地位、作用和目的：
在学习掌握有关实验的基本原理和方法的同时，通过加强实验环节来达到巩固理论，提高实验技术水平的目的，培养同学综合运用所学知识的能力、动手操作能力、及创新思维能力。
八、实验内容简介与基本要求：
实验力学基础实验课以电测、光测为主，电测分静态测试和动态测试两部分。
教师讲清实验目的、仪器使用方法、实验原理等，通过实验课使学生了解实验是科研工作重要手段之一。
掌握电测基本知识和实验手段、了解实验仪器的使用方法及测试内容，光测仪器的原理、分析方法。
数据的处理方法和手段。
九、设备及器材配置：
动、静态应变仪、振动台、计算机、频率仪、电荷放大器、传感器（包括位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器等）、专用对中钻孔装置、超声波仪、光弹仪
十、考核方式：
以实验报告及平时在实验课上的表现为准进行考核
十一、实验项目与内容提要。
实验力学1
中国海洋大学本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述（中英文）：实验力学是关于通过实验手段对结构应力、应变及变形量进行分析的课程，为船舶与海洋工程专业的选修课。
通过本课程的学习，使学生掌握结构应力、应变测试的常规手段和基本技能，熟悉电阻应变测试方法，了解光测方法以及光纤光栅测试技术，同时安排一些相关实验以便学生掌握基本操作方法。
通过该课程的学习，学生将掌握结构应力、应变分析的实验手段，拓展结构强度分析技术，为将来进行结构分析奠定基础。
Experimental mechanics is a course about analyzing structural stress, strain and deformation by experimental means. It is an elective course for Naval Architecture and Ocean Engineering majors. Through the study of this course, students will master the conventional means and basic skills of structural stress and strain test, be familiar with the resistance strain test method, understand the optical measurement method and fiber Bragg grating test technology, and arrange some related experiments so that students can master the basic operation method. Through the study of this course, students will master the experimental means of structural stress and strain analysis, expand the structural strength analysis technology, and lay a foundation for future structural analysis.2.设计思路：结构应力、应变分析是结构设计与强度分析的主要内容，是结构设计技术人员的- 1 -基本技能。
实验力学实验指导书内容_图文
实验应力分析实验指导目录前言 (2)第一章电阻应变测量技术 (3)实验1 电阻应变片的粘贴技术 (4)实验2 电阻应变片的灵敏系数测定 (6)实验3电阻应变片横向效应系数的测定 (10)实验4应变测量电路的接法 (13)实验5静态应变的多点应变测量 (16)实验6 动态应变测量 (18)第二章光弹性实验方法 (21)实验7 光弹性实验方法观察实验 (21)实验8 梁的弯曲实验 (26)实验 9 对径受压圆盘的应力分析 (32)实验 10 冻结切片法 (37)前言实验力学是用实验方法测定构件中应力和变形的一门学科，它和材料力学、弹塑性理论……等理论一样，是解决工程强度问题的一个重要手段，对改进产品的工作性能、节省所使用的材料及保证安全起重要作用。
在机械、化工、土建、航空……等工业中得到广泛的作用。
实验力学通过理论教学及相应的实验，使大家对实验应力分析的两种最主要的方法──电测法和光测法的基本理论和主要方法有一个基本的了解，从而使大家初步具备用实验力学的手段解决工程实际问题的能力。
实验力学的学习方法是以实验为主，重点培养动手能力。
因此要求大家重视实验，认真做好每一次实验。
实验前要认真预习，实验过程中要勤于思考和动手，并要独立认真地完成每一次实验报告。
第一章电阻应变测量技术电阻应变测量技术科用于测定构件的表面应变，根据应力与应变之间关系。
确定构件的应力状态。
它具有下列优点：1.测量灵敏度与精度高，其最小应变读数为10-6，在测量常温下静态应变时精度可达1% ； 2.频率影响好，可以测量从静态到数十万赫的动态应变；3. 测量应变范围广，一般可测量从10-6到2%的应变值；4.易于实现测量数字化、自动化、及无线电遥测；5.可在高（低）温、高速旋转、高压液下、强磁场及核辐等环境条件下进行测量；6.可制成各种传感器，测量力、压力、位移、加速度等物理量，在工业中作为控制或监视的敏感元件。
其主要缺点是:1.一个应变片只能测定构件表面上一点某一方向的应变；2.现在应变片最小栅长为0.2毫米，但仍有一定的长度，只能测量栅长范围内的平均应变。
实验力学综合性实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉实验力学的基本原理和方法；2. 掌握实验力学实验设备的操作技能；3. 培养分析、解决问题的能力；4. 提高实验数据的处理和表达水平。
二、实验原理实验力学是研究物体在力的作用下运动规律的一门学科，涉及力学、数学、计算机科学等多个领域。
本实验主要包括以下几个方面：1. 金属材料的拉伸实验：通过拉伸实验，测定材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率等力学性能指标；2. 金属材料的压缩实验：通过压缩实验，测定材料的抗压强度、弹性模量等力学性能指标；3. 复合材料拉伸实验：通过拉伸实验，测定复合材料的力学性能，如拉伸强度、拉伸模量等；4. 金属扭转实验：通过扭转实验，测定材料的剪切强度极限、切变模量等力学性能指标。
三、实验设备1. CSS-44100电子万能材料试验机；2. 游标卡尺；3. 千分尺；4. CTT502微机控制电液伺服扭力试验机；5. 岩石力学phase软件；6. Matlab 6.5软件；7. AutoCAD软件。
四、实验步骤1. 金属材料的拉伸实验：（1）测量试样尺寸，作出标距标记；（2）将试样安装在电子万能材料试验机上；（3）调整试验机参数，进行拉伸实验；（4）记录试验数据，计算屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率等指标。
2. 金属材料的压缩实验：（1）测量试样尺寸，作出标距标记；（2）将试样安装在电子万能材料试验机上；（3）调整试验机参数，进行压缩实验；（4）记录试验数据，计算抗压强度、弹性模量等指标。
3. 复合材料拉伸实验：（1）测量试样尺寸，作出标距标记；（2）将试样安装在电子万能材料试验机上；（3）调整试验机参数，进行拉伸实验；（4）记录试验数据，计算拉伸强度、拉伸模量等指标。
4. 金属扭转实验：（1）测量试样尺寸，作出标距标记；（2）将试样安装在电液伺服扭力试验机上；（3）调整试验机参数，进行扭转实验；（4）记录试验数据，计算剪切强度极限、切变模量等指标。
力学实验及实验报告
实验名称：力的合成与分解实验目的：1. 理解力的合成与分解的基本原理。
2. 学会使用力学工具进行力的合成与分解实验。
3. 培养实验操作能力和数据分析能力。
实验原理：力的合成是指将多个力合并为一个等效力的过程，而力的分解则是将一个力分解为多个分力的过程。
根据平行四边形法则，两个力的合成可以表示为它们的矢量和，即以这两个力为邻边的平行四边形的对角线所表示的力。
同样，一个力也可以分解为两个分力，这两个分力分别与原力构成平行四边形的邻边。
实验仪器：1. 弹簧测力计2. 细绳3. 滑轮4. 三角板5. 白纸6. 铅笔7. 直尺实验步骤：1. 将弹簧测力计挂在滑轮上，确保滑轮固定。
2. 用细绳将物体与滑轮相连，使物体保持静止。
3. 在物体上施加两个不同方向的力，用弹簧测力计测量这两个力的大小和方向。
4. 在白纸上画出物体受到的两个力的矢量图，并按照平行四边形法则画出它们的合成力。
5. 用弹簧测力计测量合成力的大小和方向。
6. 将物体上的力分解为两个分力，使其中一个分力与已知的其中一个力大小相等、方向相反。
7. 用弹簧测力计测量另一个分力的大小和方向。
8. 在白纸上画出物体受到的两个分力的矢量图，并验证它们是否满足力的分解条件。
实验数据：1. 第一个力：大小为5N，方向向东。
2. 第二个力：大小为3N，方向向北。
3. 合成力：大小为7N，方向东北方向。
4. 第一个分力：大小为5N，方向向东。
5. 第二个分力：大小为3N，方向向北。
实验结果分析：根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 力的合成符合平行四边形法则，即两个力的合成力大小等于它们的矢量和。
2. 力的分解符合条件，即一个力可以分解为两个分力，且这两个分力的矢量和等于原力。
实验结论：通过本次实验，我们验证了力的合成与分解的基本原理，并学会了使用力学工具进行力的合成与分解实验。
实验结果表明，力的合成与分解是力学中重要的基本概念，对于理解物体的运动和力的作用具有重要意义。
《实验力学》教学大纲
《实验力学》教学大纲一、课程基本信息二、课程目的和任务解析法、实验法和计算法是解决工程实际问题的三种不同的途径，它们之间相互促进、相互补充而又各自保持着自己的特点。
理论必须以实验为基础，同样实验必须以理论为指导。
实验以其可靠性、真实性，在建立力学模型和验证理论及数值计算结果的正确性方面起着根本性的作用。
实验在解决复杂的工程实际问题中以其更直接、方便、经济及所得结果的可靠性在工程中得到广泛的应用。
实验也是探索新现象、发展新概念的源泉。
因此应用力学专业的学生必须具备应用解析法、实验法和计算法来解决工程实际问题的能力，为今后的工作和学习打下坚实的基础。
三、本课程与其它课程的关系《实验力学》是一门专业课，首先与基础课数学、电学、光学、声学、化学及理论与应用力学专业的专业基础课密切相关，它不仅使基础课和专业基础课的知识得到巩固，而且使学生学会利用所学的知识来解决实际问题。
实验应力分析已经在机械、土建、航空等工业中得到了广泛的应用。
随着工业的不断发展，理论研究工作的不断深入，进一步验证理论计算的正确性及解决工程实际问题，需要不断提高实验应力分析的技术水平，在科学技术中发挥更大的作用。
四、教学内容、重点、教学进度、学时分配（一）绪论（2学时）1、主要内容了解实验应力分析的任务、主要研究方法和学科发展的方向。
2、重点实验应力分析的任务和主要研究方法。
3、教学要求实验应力分析的任务、主要研究方法和学科发展的方向——2学时。
（二）误差分析和实验数据处理（18学时）1、主要内容了解实验应力分析的基本概念，有效数字与计算法则。
理解误差的类型，误差产生的原因及系统误差的消除。
掌握偶然误差的理论、性质和表示方法以及实验数据表示方法。
2、重点误差分析和实验数据表示方法。
3、教学要求应力分析的基本概念，有效数字与计算法则，误差产生的原因及系统误差的消除。
偶然误差的理论、性质和表示方法以及实验数据表示方法——2学时；实验一：金属材料机械性能示范实验——2学时；实验二：应变片电测技术——2学时；实验三：梁的弯曲实验——2学时；实验四：偏心压缩——2学时；实验五：平面应力状态测量——2学时；实验六：压杆稳定实验——2学时；实验七：动荷挠度实验——2学时；实验八：静不定梁实验——2学时。
力学小组实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验目的本次力学实验旨在通过对力学基本原理的验证，提高学生对力学知识的理解和掌握，培养实验操作技能，培养团队协作精神。
二、实验内容1. 验证牛顿第二定律通过实验测量不同质量物体在不同加速度下的受力情况，验证牛顿第二定律。
2. 测量物体在不同斜面角度下的摩擦力通过改变斜面角度，测量物体在斜面上运动时的摩擦力，分析摩擦力与斜面角度的关系。
3. 测量弹簧的劲度系数通过测量弹簧的伸长量，计算弹簧的劲度系数。
4. 验证转动惯量原理通过测量不同形状物体的转动惯量，验证转动惯量原理。
三、实验过程1. 实验一：验证牛顿第二定律（1）准备实验器材：弹簧测力计、滑轮、砝码、钩码、细绳、天平等。
（2）实验步骤：①将滑轮固定在支架上，连接弹簧测力计和细绳。
②将钩码挂在细绳上，通过滑轮使钩码运动。
③记录钩码的质量、加速度和受力情况。
④改变钩码质量，重复实验。
⑤分析实验数据，验证牛顿第二定律。
2. 实验二：测量物体在不同斜面角度下的摩擦力（1）准备实验器材：斜面、滑块、弹簧测力计、刻度尺等。
（2）实验步骤：①将斜面固定在支架上，调整斜面角度。
②将滑块放在斜面上，用弹簧测力计沿斜面方向拉动物体。
③记录不同斜面角度下的拉力。
④分析实验数据，分析摩擦力与斜面角度的关系。
3. 实验三：测量弹簧的劲度系数（1）准备实验器材：弹簧、支架、刻度尺、天平等。
（2）实验步骤：①将弹簧固定在支架上，记录弹簧的原长。
②将钩码挂在弹簧上，测量弹簧的伸长量。
③根据胡克定律计算弹簧的劲度系数。
4. 实验四：验证转动惯量原理（1）准备实验器材：转动惯量测量仪、支架、物体等。
（2）实验步骤：①将物体放置在转动惯量测量仪上，记录物体的质量、转动惯量和角速度。
②改变物体的形状，重复实验。
③分析实验数据，验证转动惯量原理。
四、实验结果与分析1. 实验一：验证牛顿第二定律实验结果表明，物体在不同质量下，加速度与受力成正比，验证了牛顿第二定律。
2. 实验二：测量物体在不同斜面角度下的摩擦力实验结果表明，摩擦力与斜面角度成正比，验证了摩擦力与斜面角度的关系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2000年8月27日下午3时20分，台湾南部高屏大桥断裂 ，大桥中间下陷部分长达100米。17辆车坠河，22人 受伤。 采沙过度，河面沉降10余米，桥墩先断裂。
汽车碰撞试验
建 筑 物 控 制 爆 破
上海 东方明珠电视塔 高300m 球径45m
抗震模型试验 （破坏部位、破坏形式、抗震能力）
◆ 大型水利工程设施
压痕法 原子力显微镜、扫描隧道显微镜 声发射技术 超声扫描技术 虚拟仪器
课程内容
实验部分：
电测实验,
6学时，第12周，周六、周日，16节, 二区BX102 疲劳实验, 4学时，第13周，周六、周日，18节, L0002 断裂实验, 2学时，第14周，周六、周日，18节, L0023 光弹实验, 4学时，第15周，周六、周日，18节, L0415 振动实验, 4学时，第16周，周六、周日，18节, 主楼
长江三峡工程
实验力学的发展概况
1856年，Kelvin,
电阻应变片的基础 1954年，Smith， 压阻应变片 1957年,Manson & Thurston,半导体应变片问世 1816年，David Brenster， 人工双折射现象 19世纪中叶，纽曼—马克斯韦尔应力光学定律 1936年，Oppel， 三向光弹的应力冻结法 1945年， 云纹法 20世纪60年代，全息干涉和全息光弹，激光散斑 效应 现在，结合计算机技术的各种数字化测试技术
实验力学的任务与作用
牛顿 1687年，在总结前人成果的基础上，发现了质点运动规 律，发表《自然哲学的数学原理》，建立了牛顿力学体 系。 达芬奇，16世纪颇有影响力的力学家 研究了飞行原理，绘下了湍流涡旋图，进行过梁的实验， 设计过升降机，绘出过人体解剖图。其科学思想，在科 学史上也具有划时代的意义。 随着科学的发展，实验就远远不局限于对大自然的观测， 而是有目的的导致一些现象的出现，然后去观测它，分析 它，力求得出规律性的东西。这类实验有在现场的实地测 量，有在实验室的模型实验和模拟实验。这些是当今实验 研究的主要特征。
双散斑场干涉（离面位移测量实例）
（全息干涉）
（ESPI）
注意：与全息干涉不同，ESPI的零 级条纹是暗的
双散斑场干涉：
中心加载周边夹持方板的水 平剪切散斑照相
近代测试技术和方法
压痕法 原子力显微镜、扫描隧道显微镜 声发射技术 超声扫描技术 虚拟仪器
……
压痕法
Oliver-Pharr方法：
目前，传感器转换后的信号大多为电信号。因 而从狭义上讲，传感器是把外界输入的非电信号转 换成电信号的装置。 如电阻应变计把外界输入的应变 （非电信号） 转换成电阻信号的装置。
电阻应变计
电阻应变计
电阻应变仪，电桥
电 桥 盒
B
R
1
R2
Vi
C
R
4
R
D
显 示 记 录 仪
放大器
3
电阻应变计
案例：桥梁固有频率测量
◆
前起落架锁连杆安装螺栓（销子）意外断裂。
飞 机 整 机 结 构 强 度 实 验 机翼破坏实验
机 身 结 构 强 度 实 验
◆ 飞 机 整 机 结 构 强 度 实 验
空气动力试验---风洞实验结构的破坏例：大型汽轮机 转子
轴
叶轮
疲劳断裂破坏
转子轴
疲劳开裂
疲劳断裂破坏
台南高屏大桥断裂
实验力学中的基本方法
直接法
间接法
比拟法
实验力学中的基本方法
直接法 机械引伸计法 电测法 脆性涂层法 莫尔法 光测法 间接法 声测法 X射线法
比拟法
薄膜比拟法 电场比拟法 电网比拟法 流体比拟法
引伸计法
引伸计法
误差：+/-1%~+/-7%
电阻应变测量
传感器是借助检测元件将一种形式的信息转 换成另一种信息的装置。 物理量 电量
考核方式：实验成绩50%，平时：10%，期末考试成 绩：40%。
课程安排
授课学时：30 起止周次：10—17周 上课时间：周一5—6节，周三3—4节 上课地点：正心207 考试时间：21周 周一 13：45—15：45 考试教室：正心207 实验学时：20（五个实验） 起止周次：12—16周
课程内容
实验力学
刘彦菊 理学楼537 TEL: 86414825 E-MAIL: YJ_LIU@
总 学 时：50 讲课学时：20 实验学时：30 先修课程：材料力学、理论力学、弹性力学、结构 动力学 教材及参考书： 1．《实验力学》，盖秉正主编，2006年 2．《实验应力分析》，张如一、陆耀桢主编，机械 工业出版社，1981年 3．《工程实验力学》，计欣华、邓宗白等编著，机 械工业出版社，2005年
绪论（2学时）
实验力学的任务与作用 实验力学中的基本方法 实验力学的发展概况 近代测试技术和方法
课程内容
第一章、实验数据处理与误差分析(2学时)
误差的基本概念 误差的正态分布理论 误差的传递 可疑数据的取舍 实验数据的表示方法 回归分析的基本原理
课程内容
第二章、应变电测法基础(4学时)
使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的
排列状态和与表面电子行为有关的物理、化学性质。 在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有 着重大的意义和广阔的前景，被国际科学界公认为八 十年代世界十大科技成就之一。 1986年，STM的发明者被授予诺贝尔物理学奖。 宾尼等人1986年研制作成功的原子力显微镜（AFM） 弥补了STM的某些不足。
环境： 动力、风、水
材料
温度、磁场
船舶 建筑 飞行器
结构形式
支撑形式 安全性 可靠性 稳定性
◆
海洋石油钻井平台
Recent (2001) failure of offshore oil platform near Brazil
2000年７月25日，法航协和式客机坠毁，113人死亡。
地面铁条使 轮胎爆裂， 碎片侵入发 动机。
【实验操作与现象】
光弹性方法
散斑法
散斑：Speckle
相干性好的激光照射在 有漫反射表面的物体上， 这些表面漫反射光犹如 无数小的相干光源所发 出的光，它们之间也是 相干光，彼此之间也要 发生干涉，因而在物体 表面前边的空间形成了 无数随机分布的亮点和 暗点。
散斑法
散斑的大小和位置时随机分布的，但从总体
上看是符合一定的统计规律的。 在同样的照射和记录条件下，一个漫反射表 面对应着一个确定的散斑场。 在一定范围内，散斑场的运动是与物体表面 各个点的运动一一对应的。--自相关性 因而可以根据对散斑运动的检测，来获得物 体表面运动的信息，从而计算位移、应变、 应力等力学量。 1968年，J.M.Burch 用于疲劳检验
电阻应变测量的概述、基本原理 电阻应变测量的测量电路 动态应变测量的方法与仪器设备 应变片式传感器的基本原理
课程内容
第三章、结构振动的测量(4学时)
结构振动测量的基本原理 结构模态参数分析技术， 模型实验振动技术实验方法与仪器设备 动态信号与分析技术与实验设备 傅立叶变换，信号的相关分析原理
脆性漆层法
在被研究的物体表面涂上一层特殊的漆料，当 应力作用时，某点的变形达到一定的数值后， 漆层即沿着与最大主应力垂直的方向裂开，根 据裂纹的出现顺序及方向，便可确定主应力的 数值。
莫尔法（云纹法）
云纹（Moire）是一 种物理现象。 将两块相同的丝绸物 重叠起来，对着明亮 的背景看去，可以看 到明显的黑白相间的 条纹—云纹
润杨大桥设计使用寿命为100 年。大桥主跨跨度为1490米， 是目前排名中国第一、世界第 三： 排名(世界) 第一的是日本明石海峡大桥 第二的是丹麦的亨伯大桥 第三的是润扬大桥 第四是英国的亨伯格大桥 第五的是我国1999年9月建 成通车的江阴大桥、 第六的则是香港的青马大桥。
动应变测点照片
应 变 测 点 照 片
自从1933年德国Ruska和Knoll等人在柏林制成 第一台电子显微镜后，几十年来，有许多用于表 面结构分析的现代仪器先后问世。如透射电子显 微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、场离子显微 镜(TEM)等。 1982年，IBM公司苏黎世实验室的葛· 宾尼 (Gerd Binnig)博士和海· 罗雷尔(Heinrich Rohrer)博士及其同事们共同研制成功了世界第一 台新型的表面分析仪器——扫描隧道显微镜 (Scanning Tunneling Microscope，简称STM)。
实验力学的任务与作用
理论分析与实验研究历来是人们认识自然和
解决工程问题的两个重要手段。 实验是理论的基础，也是科学发展的基础。 英国科学家罗杰尔.培根曾指出：“没有实验， 任何新的东西不能深知。” 近代科学技术的发展无不与实验有着密切的 联系。
实验力学的任务与作用
实验从观测开始 哥白尼 1543年，《天体运行说》，打破了统治1000多年 的地心说，但主观认为行星轨道是圆的。 开普勒 积累了他和老师两代人的观察，经过9年时间，终 于给出正确表述：一切行星绕太阳运动的轨道是 椭圆的，太阳位于一个焦点上。收入在1619年 《宇宙的和谐》一书中。 伽利略，实验科学之父 传说在比莎斜塔上做了自由落体实验，实际上是 通过研究摆的运动和斜面上的运动，得到了惯性 定律、落体定律和抛体运动定律。1638年，《两 门新科学》 1594年，《论机械》，第一本力学书 1605年，把观察和实验作为科学研究的坚实基础。 把逻辑推理和实验相结合这一科学方法论的创始 人。
Berkovich
Zwick/Roell公司的ZHU 2.5压痕仪器