地質工程測試技術方法及工程應用

地質工程原位測試技術是地質工程理論體系中一個重要組成部分，是地質工程及巖土工程理論用以解決實際問題的重要手段，在工程建設過程中受到廣泛重視?！兜刭|工程測試技術方法及工程應用》較為詳細地介紹了地質工程學科工程地質勘察中常用測試技術與方法，包括靜力載荷試驗、動力觸探試驗、靜力觸探試驗、十字板剪切試驗、旁壓試驗、扁鏟側脹試驗、現(xiàn)場波速測試、巖體聲波測試、巖體變形試驗、巖體強度試驗、巖石點荷載試驗、回彈儀測定巖石強度試驗；闡述了以上各種原位測試技術的基本原理、測試儀器設備、測試技術方法以及試驗步驟及要點、試驗資料分析整理、工程中應用實例等。

第一章 靜力載荷試驗

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 試驗的基本原理與儀器設備

第三節(jié) 試驗技術要求和操作步驟

第四節(jié) 試驗資料整理

第五節(jié) 測試資料工程應用

第六節(jié) 螺旋板載荷試驗簡介

附：復合地基載荷試驗要點

第二章 動力觸探試驗

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 圓錐動力觸探試驗

第三節(jié) 標準貫人試驗

第三章 靜力觸探試驗

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 探頭-地層阻力傳感器

第三節(jié) 靜力觸探設備

第四節(jié) 量測記錄儀表

第五節(jié) 現(xiàn)場操作

第六節(jié) 靜力觸探資料整理

第七節(jié) 影響靜力觸探成果的因素

第八節(jié) 靜力觸探成果的應用

第九節(jié) 孔隙水壓力圓錐靜力觸探簡介

第四章 十字板剪切試驗

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 試驗設備

第三節(jié) 試驗原理和試驗步驟

第四節(jié) 資料整理和應用

第五節(jié) 十字板剪切試驗的工程應用

第六節(jié) 十字板剪切試驗在巖土工程勘察中的應用

第五章 旁壓試驗

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 旁壓儀結構和工作原理

第三節(jié) 儀器的標定

第四節(jié) 旁壓試驗操作步驟

第五節(jié) 資料整理及成果應用

第六節(jié) 自鉆式旁壓儀簡介

第七節(jié) 旁壓試驗在巖土工程勘察中的應用

第六章 現(xiàn)場波速測試

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 試驗儀器設備

第三節(jié) 單孔波速法

第四節(jié) 跨孔法

第五節(jié) 資料整理

第六節(jié) 波速資料的應用

第七節(jié) 瑞利波彌散特性及其在高速公路測試中的應用

第八節(jié) 波速測試在巖土工程勘察中的應用

第七章 扁鏟側脹試驗

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 試驗基本原理

第三節(jié) 儀器設備及其工作原理

第四節(jié) 試驗方法與技術要求

第五節(jié) 試驗數(shù)據(jù)整理

第六節(jié) 試驗成果的工程應用

第八章 巖體變形試驗

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 剛性承壓板法的基本原理

第三節(jié) 儀器與設備

第四節(jié) 試驗準備工作

第五節(jié) 試驗步驟

第六節(jié) 試驗成果整理

第九章 巖體強度試驗

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 斜推法試驗

第三節(jié) 平推法試驗

第四節(jié) 巖體沿軟弱結構面直剪試驗

第十章 巖體聲波測試

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 理論基礎

第三節(jié) 儀器及使用

第四節(jié) 硐室圍巖松動圈的聲波測試

第五節(jié) 聲波測井

第六節(jié) 圍巖穩(wěn)定性分類的聲波測試

第十一章 巖石點荷載試驗

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 試驗的基本原理

第三節(jié) 主要儀器設備

第四節(jié) 試樣尺寸要求及試驗步驟

第五節(jié) 記錄格式及要求

第六節(jié) 點荷載強度指數(shù)及單軸抗壓強度測定及計算

第七節(jié) 點荷載試驗評價孔底巖基強度和承載力的方法

第十二章 回彈儀測定巖石強度試驗

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 儀器型號及試驗原理

第三節(jié) 試驗前的準備

第四節(jié) 試驗步驟

第五節(jié) 成果整理及應用

參考文獻 2100433B

《地質工程測試技術方法及工程應用》可作為水利水電工程高校地質工程本科專業(yè)教材，也可供土木工程專業(yè)用書，以及相關專業(yè)勘察設計施工等工程技術人員學習參考。本書由河海大學地球科學與工程學院楊保全、魏繼紅、侯玉賓編著。

《工程測試技術及應用》秉承“工程教育”的教學理念，對基礎理論進行精簡，對工程應用進行突出，從而為卓越工程技術人才的培養(yǎng)奠定基礎?！豆こ虦y試技術及應用》分為上下兩篇。上篇共6章，包括緒論、信號分析與處理基礎、測試系統(tǒng)特性分析、敏感元件與傳感器技術、信號調理及記錄儀器以及計算機測試技術；下篇共6章，包括力與力矩的測量、位移與速度的測量、振動與噪聲的測量、溫度的測量、轉速與功率的測量以及流體參量的測量。教材中還設立了“工程背景”、“應用點評”等環(huán)節(jié)，并免費為采用本教材授課的教師提供電子課件和書中所有插圖。

《工程測試技術及應用》既可作為高等工科院校機械類及相關工科專業(yè)本科生的教材使用，也可作為企業(yè)和科研單位技術人員從事測試工作的參考書。

上篇 測試技術基礎

第1章 緒論

1.1 測試技術概述

1.1.1 測試技術的發(fā)展與重要性

1.1.2 測試系統(tǒng)的一般組成

1.1.3 測試技術的發(fā)展趨勢

1.1.4 課程的主要內容與學習方法

1.2 測量的基礎知識

1.2.1 測量的基本概念與方法

1.2.2 測量誤差的定義及分類

1.2.3 不確定度評定的基本知識

1.3 思考題與習題

第2章 信號分析與處理基礎

2.1 信號與測試系統(tǒng)

2.2 信號的分類與其描述

2.2.1 信號的分類

2.2.2 信號描述方法

2.3 周期信號的頻譜-傅里葉級數(shù)

2.3.1 周期信號的三角函數(shù)展開式與離散頻譜

2.3.2 周期信號的復指數(shù)展開式

2.3.3 周期信號的功率

2.4 非周期信號的頻譜——傅里葉變換

2.4.1 傅里葉變換與連續(xù)頻譜

2.4.2 能量譜

2.4.3 傅里葉變換的性質

2.4.4 典型信號的頻譜

2.5 隨機信號分析

2.5.1 概述

2.5.2 隨機信號的統(tǒng)計分析

2.5.3 相關分析及其應用

2.5.4 功率譜分析及應用

2.6 數(shù)字信號處理

2.6.1 概述

2.6.2 信號數(shù)字化出現(xiàn)的問題

2.6.3 離散傅里葉變換DFI

2.7 現(xiàn)代信號處理

2.8 思考題與習題

第3章 測試系統(tǒng)特性分析

3.1 概述

3.2 測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性

3.2.1 靜態(tài)標定

3.2.2 靜態(tài)特性指標

3.3 測試系統(tǒng)的動態(tài)特性

3.3.1 動態(tài)參數(shù)測試的特殊性

3.3.2 測試系統(tǒng)動態(tài)特性的分析方法及指標

3.3.3 測試系統(tǒng)的數(shù)學描述

3.3.4 測試系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

3.3.5 測試系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)

3.3.6 一階系統(tǒng)、二階系統(tǒng)的動態(tài)特性

3.3.7 測試系統(tǒng)對典型激勵的響應

3.3.8 系統(tǒng)時域和頻域響應的求解

3.4 測試系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)的測定

3.4.1 一階系統(tǒng)動態(tài)特性參數(shù)的測定

3.4.2 二階系統(tǒng)動態(tài)特性參數(shù)測定

3.5 實現(xiàn)無失真測試的條件

3.6 測試系統(tǒng)的負載效應

3.7 測試系統(tǒng)的抗干擾

3.7.1 測試裝置的干擾源

3.7.2 供電系統(tǒng)干擾及其抗干擾

3.7.3 信道通道的干擾及其抗干擾

3.7.4 接地設計

3.8 思考題與習題

第4章 敏感元件與傳感器技術

4.1 概述

4.1.1 傳感器與傳感器技術

4.1.2 傳感器與傳感器技術的發(fā)展歷史與發(fā)展趨勢

4.2 電阻應變式傳感器

4.2.1 電阻應變效應

4.2.2 金屬電阻應變片

4.2.3 半導體應變片

4.2.4 電阻應變傳感器應用實例

4.3 電感式傳感器

4.3.1 自感型傳感器

4.3.2 互感型傳感器

4.3.3 傳感器實例

4.4 電容式傳感器

4.4.1 工作原理與類型

4.4.2 測量電路

4.4.3 電容式傳感器實例

4.5 壓電式傳感器

4.5.1 壓電效應

4.5.2 壓電材料

4.5.3 壓電傳感器的等效電路

4.5.4 測試電路

4.6 磁電式傳感器

4.6.1 動圈式磁電傳感器

4.6.2 磁阻式磁電傳感器

4.6.3 傳感器實例

4.7 光電式傳感器

4.7.1 光電效應

4.7.2 光敏電阻

4.7.3 光電池

4.7.4 光敏晶體管

4.7.5 光電管

4.7.6 光電倍增管

4.8 熱電式傳感器

4.8.1 熱電偶

4.8.2 熱電阻

4.9 氣敏傳感器

4.10 固態(tài)圖像傳感器

4.11 霍爾傳感器

4.11.1 工作原理

4.11.2 霍爾傳感器實例

4.12 微型傳感器

4.12.1 MEMS技術與微型傳感器

4.12.2 壓阻式微型傳感器

4.12.3 電容式微型傳感器

4.12.4 電感式微型傳感器

4.12.5 微型傳感器例

4.13 傳感器的選用原則

4.14 思考題與習題

第5章 信號調理及記錄儀器

5.1 信號放大電路

5.1.1 運算放大器

5.1.2 儀器放大器

5.1.3 實際運算放大器存在的問題

5.2 調制與解調

5.2.1 調制與解調

5.2.2 冒值調制與解調

5.2 頻率調制與解調

5.3 濾波

5.3.1 概述

5.3.2 濾波器性能分析

5.3.3 一階無源濾波器

5.3.4 有源濾波器

5.3.5 開關電容濾波器

5.4 電橋

5.4.1 直流電橋

5.4.2 交流電橋

5.5 顯示與記錄儀器

5.5.1 模擬顯示

5.5.2 數(shù)字顯示

5.5.3 磁記錄

5.5.4 光盤式記錄

5.6 思考題與習題

第6章 計算機測試技術

6.1 概述

6.2 計算機測試系統(tǒng)

6.2.1 數(shù)據(jù)的采集與保持

6.2.2 模，數(shù)與數(shù)/模轉換技術

6.2.3 A/D與D/A通道設計

6.2.4 計算機采集與分析系統(tǒng)

6.3 智能儀表

6.3.1 概述

6.3.2 智能儀表的組成

6.3.3 智能儀表的功能模塊

6.4 虛擬儀器系統(tǒng)

6.4.1 概述

6.4.2 Lab VIEW虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)

6.4.3 Lab VIEW虛擬儀器開發(fā)實例

6.5 思考題與習題

下篇 測試技術的工程應用

第7章 力和力矩的測量

7.1 力的測量原理

7.2 應力、應變的測量

7.2.1 應變的測量

7.2.2 應力的測量

7.3 力的測量

7.3.1 應變式力傳感器

7.3.2 應變式壓力傳感器

7.3.3 壓電式力傳感器

7.3.4 壓電式壓力傳感器

7.3.5 金屬加工切削力的測量

7.4 扭矩的測量

7.4.1 應變式扭矩傳感器的工作原理

……

第8章 位移與速度的測量

第9章 振動與噪聲的測量

第10章 溫度的測量

第11章 轉速與功率的測量

第12章 流體參量的測量

索引

參考文獻

讀者服務表2100433B

書中以多種實際應用案例，詳細地介紹了用傳感器、調理電路、數(shù)據(jù)采集卡(板)、PC計算機、PXI、VXI和專用采集器組建現(xiàn)代測試系統(tǒng)的方法及其應用。本書既反映出21世紀以來的測試技術的新成果，又展現(xiàn)出測試技術的發(fā)展前景。

本書內容豐富、新穎，理論聯(lián)系實際，更突出實際應用，讀者可即學即用。本書既可供從事測試技術的科技工作者學習和參考，又可作為高校中各專業(yè)測試技術課程的教材和教學參考書。