本書將固體力學實驗、流體力學實驗和工程力學實驗納入統(tǒng)一的實驗力學體系,系統(tǒng)全面地介紹實驗力學的基本理論、各種測量技術以及專題應用,并注意反映實驗力學中最新的實驗技術及方法。由于力學各分支的很多實驗技術是相通的,同時不少測量方法亦有相似之處,因而本書從統(tǒng)一的實驗力學體系出發(fā)所做的介紹,更能使讀者在實驗力學的各個方面做到舉一反三,融會貫通,取得事半功倍之效。《實驗力學》分為三部分,共20章。第一部分為實驗力學基礎,介紹了測量誤差、數(shù)據(jù)處理方法、相似理論和量綱分析,這是所有實驗研究的基礎;第二部分為力學測量方法及原理,詳細介紹了各種力學測量方法的原理及應用,是本書的重點;第三部分為實驗力學專題,介紹了若干力學實驗專題。最后以附錄形式給出常用的實驗設備原理和常用的測量儀器!秾嶒灹W》可作為力學、熱能工程、工程熱物理專業(yè)的本科生教材,以及水利、氣象、化工、船舶、航空等非力學專業(yè)的研究生教學用書,也可作為相關專業(yè)教師、科研人員和工程技術人員的參考書。
本書分為三部分,共20章。第一部分是實驗力學基礎,含2章,介紹了測量誤差、數(shù)據(jù)處理方法、相似理論和量綱分析,這是所有實驗研究的基礎;第二部分是力學測量方法及原理,含13章,詳細介紹了各種力學測量方法的原理及應用,是本書的重點;第三部分是實驗力學專題,含5章,介紹了若干實驗力學專題。最后以附錄形式給出常用的實驗設備原理和常用的測量儀器。在實驗力學中很多測量方法有相似之處,測量原理是相通的,我們希望讀者通過學習這門課程,能在力學測量技術方面舉一反三,融會貫通。本書在選材上力爭做到重在基礎,取舍適當。
第一篇 實驗力學基礎 第1章 測量誤差及數(shù)據(jù)處理 §1.1 測量誤差及表示 §1.2 數(shù)據(jù)處理 習題 第2章 相似理論及量綱分析 §2.1 相似的概念 第一篇 實驗力學基礎 第1章 測量誤差及數(shù)據(jù)處理 §1.1 測量誤差及表示 §1.2 數(shù)據(jù)處理 習題 第2章 相似理論及量綱分析 §2.1 相似的概念及相似三定律 §2.2 求相似參數(shù)的方法 §2.3 相似參數(shù)應用舉例 §2.4 部分相似和局部模擬 本章小結 習題 參考文獻第二篇 力學測量方法及原理 第3章 應變片技術 §3.1 概述 §3.2 電阻應變片 §3.3 其他類型的應變片 §3.4 電阻應變片的測量電路 §3.5 運動構件的應變測量 §3.6 電阻應變儀 習題 參考文獻 第4章 傳感器及其一般特性 §4.1 概論 §4.2 傳感器的靜態(tài)特性和動態(tài)特性 §4.3 傳感器的標定 §4.4 應變片式傳感器 §4.5 壓電式傳感器 §4.6 電位計式傳感器 §4.7 電容式傳感器 §4.8 電感式傳感器 §4.9 霍爾式傳感器 §4.10 壓磁式傳感器 習題 參考文獻 第5章 數(shù)據(jù)采集和計算機處理 §5.1 概述 §5.2 模數(shù)轉換原理 §5.3 數(shù)模轉換器 §5.4 轉換器的性能指標 §5.5 基于并行式ADC的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) §5.6 計算機數(shù)據(jù)處理技術 §5.7 虛擬儀器簡介 習題 參考文獻 第6章 光測力學概論 §6.1 光測力學的研究對象及特點 §6.2 光測力學的發(fā)展歷史及研究內容 §6.3 光測力學的基本思路 §6.4 光測力學的位相測量與數(shù)據(jù)處理 參考文獻 第7章 全息干涉計量 §7.1 全息成像技術 §7.2 雙曝光全息干涉 §7.3 實時全息干涉 §7.4 位相全息干涉計量 §7.5 測量振動的時間平均法 §7.6 實時一時間平均法 §7.7 頻閃法和實時頻閃法 §7.8 外差全息干涉計量 §7.9 數(shù)字全息干涉計量 參考文獻 第8章 散斑計量術 §8.1 激光散斑的基本性質 §8.2 散斑計量術 §8.3 人工散斑 §8.4 數(shù)字散斑圖像相關技術 參考文獻 第9章 光彈性原理 §9.1 應力光學定律 §9.2 平面光彈性 §9.3 全息光彈 §9.4 貼片光彈法 §9.5 三維光彈性的凍結 切片法 §9.6 動光彈簡介 參考文獻 第10章 云紋技術 §10.1 云紋的形成與分類 §10.2 平面云紋 §10.3 離面云紋 §10.4 云紋干涉法 參考文獻 第11章 流體壓力測量 §11.1 壁面壓力孔測量 §11.2 壓力探頭 §11.3 壓力計 §11.4 壓力傳感器的應用 §11.5 壓力掃描閥 §11.6 壓敏漆技術 參考文獻 第12章 流體速度測量 §12.1 風速管及其標定 §12.2 熱線風速儀 §12.3 激光多普勒測速儀 §12.4 粒子成像速度計 參考文獻 第13章 流體動力和力矩測量 §13.1 動量法測量流體動力 §13.2 氣動天平分類 §13.3 機械天平 §13.4 應變天平的分類和原理 §13.5 天平元件特點 §13.6 天平的校準 §13.7 坐標系及氣動力系數(shù) 參考文獻 第14章 流動顯示技術 §14.1 概述 §14.2 外加示蹤物顯示方法 §14.3 光學方法 §14.4 幾種新技術 參考文獻 第15章 瞬態(tài)實驗技術 §15.1 動態(tài)超高壓技術 §15.2 瞬態(tài)參量測量 §15.3 固體激波測量方法 §15.4 材料動態(tài)應力一應變關系的測定 §15.5 彈性波波速的測量 §15.6 空中(水中)沖擊波測量 §15.7 沖擊載荷下位移場及形貌測量 習題 參考文獻第三篇 實驗力學專題 第16章 水力學實驗 §16.1 直管內的流動 §16.2 面積變化的管流 §16.3 水擊 參考文獻 第17章 空氣動力學實驗 §17.1 常規(guī)實驗項目 §17.2 特種實驗項目 §17.3 風洞實驗數(shù)據(jù)修正 參考文獻 第18章 兩相流實驗 §18.1 兩相流動的特點 §18.2 兩相流測量技術介紹 §18.3 粒子直徑測量方法 附錄A 實驗設備及原理 §A1 低速流動實驗設備 參考文獻 §A2 高速流動實驗設備 §A3 特種流體力學實驗設備 參考文獻 §A4 電爆炸裝置 思考題 參考文獻 第19章 相移位相測量技術 §19.1 基本原理和計算公式 §19.2 變化參考位相的獲得 §19.3 典型相移干涉光路 §19.4 位相展開(去包絡) 參考文獻 第20章 數(shù)字圖像相關技術求面內應變 §20.1 亞像素位移計算方法 §20.2 位移場逐點局部最小二乘擬合實現(xiàn)全場應變測量 參考文獻 參考文獻 附錄B 測量儀器 §B1 攝影測量用光源 §B2 激光器 §B3 光機式高速攝影機和數(shù)字式高速攝像系統(tǒng) 思考題