材料力學(xué)實驗驗證方法

材料力學(xué)中的公式，多是在物性的假設(shè)和簡化的基礎(chǔ)上導(dǎo)出的。必須通過實驗對這些公式的準(zhǔn)確性和應(yīng)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(shè)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(shù)據(jù)處理簡介。

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

按國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方法進行拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)、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(xué)參數(shù)，作為構(gòu)件設(shè)計計算的依據(jù)。常用的試驗機有：萬能試驗機、扭轉(zhuǎn)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(xué)實驗中最主要的機器，根據(jù)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(shù)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(fù)雜的構(gòu)件，通過實驗研究其中的應(yīng)力場，常用的方法有電測、光測、云紋及脆性涂層等。

材料力學(xué)實驗電測法

是將所需測定的非電量（如線應(yīng)變）的變化，轉(zhuǎn)換成為電量（如電阻、電容等）的變化，從而通過測定有關(guān)的電量后確定所需之非電量。如貼在構(gòu)件上的電阻片，隨同構(gòu)件變形而引起電阻的改變，通過電阻應(yīng)變儀把電阻的變化轉(zhuǎn)換為貼片處的應(yīng)變值。電阻片能貼在構(gòu)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(yīng)變。由于其靈敏度高，能間接用于測量力、位移等，因此應(yīng)用范圍很廣。電阻片除單向（個）的以外，還有由三個單向應(yīng)變片組的應(yīng)變花可測平面主應(yīng)變。應(yīng)變花通常有“直角”型及“Δ”型兩種（見應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)變狀態(tài)）。

材料力學(xué)實驗光測法

用特種透明材料的板材,加工成受力構(gòu)件的模型，放在偏振光場中，經(jīng)過偏振鏡觀察受力模型中出現(xiàn)的明暗條紋（分為等差線和等傾線），定出模型中的應(yīng)力，推算出構(gòu)件中的真實應(yīng)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(nèi)部的應(yīng)變，不必切片，不要凍結(jié)，可測三向應(yīng)力，如熱應(yīng)力，動應(yīng)力及殘余應(yīng)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(chǎn)生了與結(jié)構(gòu)物相同的應(yīng)變，再用反射式光彈性儀，觀察貼片的應(yīng)力光圖，能得到結(jié)構(gòu)物表面的應(yīng)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(yīng)力的全部分量,精度高，計算方便。 材料力學(xué)實驗

材料力學(xué)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(yīng)變柵)；受力后,用柵板蓋在應(yīng)變柵上,就有相互干涉的云（條）紋出現(xiàn)，通過兩組相互垂直的云紋，即可算出模型中的應(yīng)力。

材料力學(xué)實驗脆性涂層法

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

材料力學(xué)實驗參考書目

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

《材料力學(xué)實驗教程》由胡青龍主編，在西昌學(xué)院材料實驗室多年實驗教學(xué)經(jīng)驗及原有講義的基礎(chǔ)上，借鑒了國家關(guān)于材料力學(xué)實驗性能的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，廣泛吸收國內(nèi)外相關(guān)實驗教材的優(yōu)點，結(jié)合材料力學(xué)實驗教學(xué)的實際以及編者的自身工作經(jīng)驗編寫而成?！恫牧狭W(xué)實驗教程》內(nèi)容涵蓋了材料力學(xué)（Ⅰ）教學(xué)大綱要求的所有實驗以及材料力學(xué)（Ⅱ）教學(xué)大綱要求的部分實驗。

《材料力學(xué)實驗教程》由胡青龍主編，是根據(jù)西昌學(xué)院材料力學(xué)實驗室的實驗條件以及多年的實驗教學(xué)經(jīng)驗而編寫的，其中還結(jié)合了西昌學(xué)院省級土木工程基礎(chǔ)教學(xué)示范中心開放式實驗室的特點?！恫牧狭W(xué)實驗教程》內(nèi)容既注重學(xué)科基礎(chǔ)理論和知識的運用，又注重引入學(xué)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(yīng)用能力的培養(yǎng)結(jié)合起來。《材料力學(xué)實驗教程》包括金屬材料力學(xué)性能的測定（拉伸、壓縮、沖擊、疲勞實驗）、電測應(yīng)力的分析實驗（彈性常數(shù)測定、矩形梁純彎曲時正應(yīng)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(fù)合梁應(yīng)力測定實驗、電測動態(tài)應(yīng)力實驗、沖擊動應(yīng)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(shù)的確定實驗、應(yīng)力集中系數(shù)的測定）、設(shè)計制作實驗等共4大類、17個教學(xué)實驗、1個設(shè)計制作實驗，在第六章還附有相應(yīng)的實驗報告。

《材料力學(xué)實驗》為與高等學(xué)校本科材料力學(xué)課程的教材配套使用的實驗課教材?！恫牧狭W(xué)實驗》在編寫過程中，注重材料力學(xué)實驗教學(xué)的特點，在每項實驗中，對實驗?zāi)康?、實驗原理、設(shè)計性實驗的設(shè)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(yán)格的要求。

《材料力學(xué)實驗》共分五章，第一章緒論，簡要介紹材料力學(xué)實驗的意義、任務(wù)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(xué)性能測定等；第三章是綜合設(shè)計性實驗，包括組合變形實驗和復(fù)合梁實驗等；第四章是創(chuàng)新提高型實驗，包括超靜定結(jié)構(gòu)，構(gòu)件在偏心載荷下應(yīng)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(shè)備和儀器。附錄列舉了實驗數(shù)據(jù)的處理、常用材料的主要力學(xué)性能參數(shù)、材料力學(xué)性能測試的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)以及實驗報告等。

《材料力學(xué)實驗基礎(chǔ)》由哈爾濱工程大學(xué)出版社出版。