機(jī)械設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析

實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析

在固體力學(xué)的各分支(如彈性力學(xué)﹑塑性力學(xué)﹑斷裂力學(xué)﹑復(fù)合材料力學(xué)等)中﹐都常用實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析方法研究應(yīng)力分布基本規(guī)律﹐為發(fā)展新理論提供依據(jù)。在工程領(lǐng)域內(nèi)﹐它又是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和進(jìn)行失效分析的一種重要手段。有效地應(yīng)用實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析方法﹐不僅能提高工程結(jié)構(gòu)的安全度和可靠性﹐還能減少材料消耗﹑降低生產(chǎn)成本和節(jié)約能源。

早在17世紀(jì)﹐人們將力學(xué)原理應(yīng)用於工程問題時(shí)﹐就曾用簡單的實(shí)驗(yàn)手段測定材料的力學(xué)性能﹐并闡明工程結(jié)構(gòu)的某些力學(xué)特徵。19世紀(jì)后期﹐雖然出現(xiàn)了較為靈敏的機(jī)械式應(yīng)變測量裝置﹐但在工程實(shí)用上﹐仍受到很大限制。20世紀(jì)30年代﹐黏貼式電阻應(yīng)變計(jì)的出現(xiàn)﹐光彈性實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)一步完善﹐以及其他實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展﹐使實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析蓬勃發(fā)展起來﹐并得到廣泛應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析方法目前已有電學(xué)的﹑光學(xué)的﹑聲學(xué)的以及其他方法。

電學(xué)方法 有電阻﹑電容﹑電感等多種方法﹐而以電阻應(yīng)變計(jì)測量技術(shù)的應(yīng)用較為普遍﹐實(shí)際效果也較好。電阻應(yīng)變計(jì)不僅可用於模型實(shí)驗(yàn)﹐而且可在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下進(jìn)行應(yīng)變及其他參量(如扭矩﹑壓力等)的測量。利用無線電遙測技術(shù)﹐還可進(jìn)行遠(yuǎn)距離的應(yīng)變遙測(見應(yīng)變遙測技術(shù))。電容應(yīng)變計(jì)可在高達(dá) 650℃以上的溫度環(huán)境中﹐長期進(jìn)行應(yīng)變測量。此外﹐根據(jù)各種特殊的用途﹐還可制成相應(yīng)的傳感器和測力裝置(見電阻應(yīng)變計(jì)式傳感器)。其中電感式傳感器多用於位移的測量。

光學(xué)方法 這種方法發(fā)展較快﹐方式也較多﹐逐漸形成一門光測力學(xué)。經(jīng)典的光彈性實(shí)驗(yàn)技術(shù)﹐已從二維﹑三維模型實(shí)驗(yàn)(見光彈性法﹐光彈性應(yīng)力凍結(jié)法)發(fā)展成為能用於工業(yè)現(xiàn)場測量的光彈性貼片法﹐用來解決扭轉(zhuǎn)和軸對稱問題的光彈性散光法﹐研究應(yīng)力波傳播和熱應(yīng)力的動態(tài)光彈性法和熱光彈性法﹐進(jìn)行彈-塑性應(yīng)力分析的光塑性法﹐以及研究復(fù)合材料力學(xué)的正交異性光彈性法。除了這些經(jīng)典方法之外﹐還有下述一些方法。云紋法﹕此法已日趨完善﹐特別是用於大變形測量﹐效果尤為明顯。全息干涉法和散斑干涉法﹕60年代后期發(fā)展起來的新技術(shù)﹐在分析復(fù)雜構(gòu)件的振型和振幅﹑測量物體的微小變形﹑對三維位移場的定量分析(見位移場全息干涉分析)以及測定含裂紋構(gòu)件的應(yīng)力強(qiáng)度因子等方面﹐都已取得一定的成效﹔在全息技術(shù)和散斑技術(shù)中應(yīng)用脈沖激光﹐還可以研究應(yīng)力波在固體中的傳播。全息光彈性法﹕用此法可以同時(shí)獲得等差線及等和線的數(shù)據(jù)﹐便於分離主應(yīng)力﹐可以解決平面的應(yīng)力分析問題。焦散線法﹕一種測量奇異變形的光學(xué)方法﹐可以測量裂紋尖端的塑性區(qū)和應(yīng)力強(qiáng)度因子﹐也可以測量角隅區(qū)的應(yīng)力奇異性和兩物體間的接觸應(yīng)力等。

引言

一、機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位與作用

二、機(jī)械設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)體系

三、機(jī)械設(shè)計(jì)主要實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容簡介

四、機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分類與要求

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的基本內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)一 機(jī)械結(jié)構(gòu)認(rèn)識

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

二、主要陳列柜內(nèi)容介紹

三、實(shí)驗(yàn)要求

實(shí)驗(yàn)二 螺栓聯(lián)接性能測試實(shí)驗(yàn)

二、受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接實(shí)驗(yàn)

二、受翻轉(zhuǎn)力矩作用的螺栓組聯(lián)接實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)三 帶傳動的滑動率和效率測定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

二、實(shí)驗(yàn)基本原理

三、實(shí)驗(yàn)步驟

四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告整理和思考題

五、其他常用實(shí)驗(yàn)臺原理介紹

實(shí)驗(yàn)四 滑動軸承性能實(shí)驗(yàn)

一、基于HZ-1型滑動軸承實(shí)驗(yàn)臺的滑動軸承實(shí)驗(yàn)

二、基本HZS-1型滑動軸承實(shí)驗(yàn)臺的滑動軸承實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)五 軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和組裝及結(jié)構(gòu)分析

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

五、實(shí)驗(yàn)步驟

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

七、思考題

實(shí)驗(yàn)六 機(jī)械傳動性能測試實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

二、實(shí)驗(yàn)原理

三、典型實(shí)驗(yàn)臺的認(rèn)識

四、實(shí)驗(yàn)步驟

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和要求

實(shí)驗(yàn)七 減速箱的拆裝與結(jié)構(gòu)分析

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

二、實(shí)驗(yàn)的基本原理和注意事項(xiàng)

三、使用實(shí)驗(yàn)儀器

四、實(shí)驗(yàn)步驟

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

后記2100433B

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》針對《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（張永宇、陸寧主編，清華大學(xué)出版社，2009）各章內(nèi)容而編寫，共有12個(gè)實(shí)驗(yàn)，可根據(jù)教學(xué)需要選做。《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》可作為高等院?；虺扇烁咝C(jī)械類及其相關(guān)專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)教材，也可作為有關(guān)人員進(jìn)行教學(xué)、科研和工程實(shí)踐的參考書。 {zzjj}

《機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)分冊》是以教育部對普通高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求為依據(jù)，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行編寫的。全書內(nèi)容共分四章，第一章為緒論；第二章為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，共包括六個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；第三章為綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，共包括六個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；第四章為機(jī)構(gòu)改進(jìn)及創(chuàng)意組合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。書中涵蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并針對目前各高等學(xué)校主要使用的儀器設(shè)備進(jìn)行了講解。　《機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)分冊》主要作為“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”課程教材，也可作為函授和自考輔導(dǎo)用書或供相關(guān)專業(yè)人員參考。