材料力學實驗簡介

材料力學的創(chuàng)始人伽利略，就曾用材料力學實驗試驗研究了拉伸、壓縮和彎曲現象。材料力學實驗部分在整個材料力學中具有重要地位，材料力學實驗與材料力學理論教學互為支持，互為驗證，加強對材料力學理論知識的理解。主要內容包括：材料力學實驗的內容、材料力學實驗的標準、方法和要求、實驗程序和實驗報告組成。根據實驗的性質，材料的力學實驗可分三類。

材料力學中的公式，多是在物性的假設和簡化的基礎上導出的。必須通過實驗對這些公式的準確性和應用范圍，加以驗證，如梁的彎曲和壓桿穩(wěn)定等實驗。理論與方法主要由：1.實驗設計的基本方法與原則；2.增量測量原理；3.對稱測量原理；4.電測法原理；5.誤差分析及數據處理簡介。

按國家標準中規(guī)定的方法進行拉伸、壓縮、扭轉、沖擊、疲勞等試驗，測定材料的強度極限、彈性模量、疲勞極限等力學參數，作為構件設計計算的依據。常用的試驗機有：萬能試驗機、扭轉試驗機、沖擊試驗機及疲勞試驗機等。其中萬能試驗機是材料力學實驗中最主要的機器，根據所加荷載及工作條件分為靜載、動載、常溫、高溫及疲勞等類型。電液伺服萬能試驗機具有電子計算機加載程序控制和數字處理的能力，可做多種動、靜態(tài)強度試驗。

對于形狀和受力情況復雜的構件，通過實驗研究其中的應力場，常用的方法有電測、光測、云紋及脆性涂層等。

材料力學實驗電測法

是將所需測定的非電量（如線應變）的變化，轉換成為電量（如電阻、電容等）的變化，從而通過測定有關的電量后確定所需之非電量。如貼在構件上的電阻片，隨同構件變形而引起電阻的改變，通過電阻應變儀把電阻的變化轉換為貼片處的應變值。電阻片能貼在構件表面的任何部位，又可用電線遠距離測量。在動載測量中，可測沖擊、振動等的波形與應變。由于其靈敏度高，能間接用于測量力、位移等，因此應用范圍很廣。電阻片除單向（個）的以外，還有由三個單向應變片組的應變花可測平面主應變。應變花通常有“直角”型及“Δ”型兩種（見應力狀態(tài)和應變狀態(tài)）。

材料力學實驗光測法

用特種透明材料的板材,加工成受力構件的模型，放在偏振光場中，經過偏振鏡觀察受力模型中出現的明暗條紋（分為等差線和等傾線），定出模型中的應力，推算出構件中的真實應力。這種儀器，稱為偏振光(或光彈性)儀。利用激光散光法還可求得物體內部的應變，不必切片，不要凍結，可測三向應力，如熱應力，動應力及殘余應力等。此外，還可用光彈性貼片法，即將光彈性材料的薄片粘貼在待測物體的表面，受力后貼片產生了與結構物相同的應變，再用反射式光彈性儀，觀察貼片的應力光圖，能得到結構物表面的應力。利用全息光彈性，通過等色線與等和線，再加上等傾線,就可以得到平面應力的全部分量,精度高，計算方便。 材料力學實驗

材料力學實驗云紋法

云紋法(moiré method)。用平行細線刻在透明板上，做成柵板（稱參考柵），再在模型上貼上畫有細線的薄膜(稱應變柵)；受力后,用柵板蓋在應變柵上,就有相互干涉的云（條）紋出現，通過兩組相互垂直的云紋，即可算出模型中的應力。

材料力學實驗脆性涂層法

主要用于研究主應力的方向。用特殊的脆性樹脂溶液(松香等)涂刷在結構物的表面，干燥后，就在物體表面形成脆性涂層。結構物受力變形后，涂層出現垂直于主拉應力方向的裂紋，根據裂紋出現的先后，可知主應力的方向和分布的大致情況。

材料力學實驗參考書目

賈有權主編：《材料力學實驗》,高等教育出版社,北京，1964。 　趙清澄主編：《光測力學》，上?？萍汲霭嫔?，上海，1982。2100433B

《材料力學實驗教程》由胡青龍主編，在西昌學院材料實驗室多年實驗教學經驗及原有講義的基礎上，借鑒了國家關于材料力學實驗性能的相關標準，廣泛吸收國內外相關實驗教材的優(yōu)點，結合材料力學實驗教學的實際以及編者的自身工作經驗編寫而成。《材料力學實驗教程》內容涵蓋了材料力學（Ⅰ）教學大綱要求的所有實驗以及材料力學（Ⅱ）教學大綱要求的部分實驗。

《材料力學實驗教程》由胡青龍主編，是根據西昌學院材料力學實驗室的實驗條件以及多年的實驗教學經驗而編寫的，其中還結合了西昌學院省級土木工程基礎教學示范中心開放式實驗室的特點?！恫牧狭W實驗教程》內容既注重學科基礎理論和知識的運用，又注重引入學科的新理念、新研究方法，力求將理論知識的傳授與工程實際應用能力的培養(yǎng)結合起來。《材料力學實驗教程》包括金屬材料力學性能的測定（拉伸、壓縮、沖擊、疲勞實驗）、電測應力的分析實驗（彈性常數測定、矩形梁純彎曲時正應力的測定、等強度梁實驗、壓桿穩(wěn)定實驗、彎扭組合實驗、偏心拉伸實驗、復合梁應力測定實驗、電測動態(tài)應力實驗、沖擊動應力實驗、等強度梁振動實驗）、光彈性實驗（等差線和等傾線的認識實驗、條紋級數的確定實驗、應力集中系數的測定）、設計制作實驗等共4大類、17個教學實驗、1個設計制作實驗，在第六章還附有相應的實驗報告。

《材料力學實驗》為與高等學校本科材料力學課程的教材配套使用的實驗課教材?！恫牧狭W實驗》在編寫過程中，注重材料力學實驗教學的特點，在每項實驗中，對實驗目的、實驗原理、設計性實驗的設計方法、注意事項、實驗報告的要求以及思考題均有較詳細的敘述和較嚴格的要求。

《材料力學實驗》共分五章，第一章緒論，簡要介紹材料力學實驗的意義、任務及實驗要求等；第二章基本實驗，包括破壞性實驗和主要力學性能測定等；第三章是綜合設計性實驗，包括組合變形實驗和復合梁實驗等；第四章是創(chuàng)新提高型實驗，包括超靜定結構，構件在偏心載荷下應力實驗分析以及某些工程測試等；第五章介紹常用的試驗設備和儀器。附錄列舉了實驗數據的處理、常用材料的主要力學性能參數、材料力學性能測試的相關國家標準以及實驗報告等。

《材料力學實驗基礎》由哈爾濱工程大學出版社出版。