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第1篇材料力学基本理论概述1

第1章 四种基本变形理论1

1.1 轴向拉伸与压缩1

1.2 剪切与挤压2

1.3 扭转3

1.4 弯曲7

第2章 平面应力状态理论13

2.1 斜截面上的应力计算13

2.2 主应力与主方向14

第3章 组合变形及强度理论18

3.1 四种常用的强度理论18

3.2 弯拉（压）组合21

3.3 弯扭组合21

第4章 压杆稳定理论23

4.1 压杆临界应力的计算公式23

4.2 临界应力总图24

第2篇 电阻应变测量法简介25

第5章 电阻应变片的工作原理及特性25

5.1 电阻应变片的工作原理25

5.2 电阻应变片的结构与分类26

5.3 电阻应变片的主要工作特性28

第6章 测量电桥的工作原理及特性30

6.1 测量电桥的工作原理30

6.2 温度补偿31

第7章 电阻应变片在电桥中的接线方法33

7.1 半桥测量接线法33

7.2 全桥测量接线法34

7.3 串联和并联测量接线法35

7.4 应力应变测量36

第8章 测量电桥的应用38

8.1 半桥接线法的应用38

8.2 全桥接线法的应用41

8.3 串联接线法的应用44

第3篇实验设备及实验数据处理方法47

第9章 电子拉扭组合多功能实验机47

9.1 实验机简介47

9.2 实验机结构组成48

9.3 软件安装49

9.4 软件使用说明49

9.5 开始实验50

第10章 材料力学多功能实验台51

10.1 实验台简介51

10.2 主要技术指标与注意事项52

第11章 应力应变综合参数测试仪53

11.1 主要特点与技术指标53

11.2 桥路连接及加载测试54

11.3 测量参数设定55

11.4 各功能键使用说明56

11.5 注意事项与操作步骤57

第12章 声发射信号测试系统58

12.1 测试系统的组成58

12.2 单轴压缩声发射实验步骤60

第13章 电子引伸计64

13.1 引伸计结构及工作原理64

13.2 引伸计使用方法64

第14章 百分表65

14.1 百分表的构造和工作原理65

14.2 百分表的检查和读数方法66

14.3 使用注意事项和主要应用67

第15章 实验数据处理方法68

15.1 时域分析68

15.2 频域分析68

15.3 一元线性回归69

15.4 多元线性回归71

15.5 相关系数72

第4篇实验实践74

第16章 基础性实验74

实验一 金属材料的拉伸实验74

实验二 金属材料的压缩实验80

实验三 金属材料弹性模量的测试85

实验四 金属材料的扭转实验89

实验五 纯弯曲梁的正应力实验96

实验六 电阻应变片的粘贴实验101

第17章 创新设计性实验103

实验七 材料弹性模量和泊松比的电测法实验103

实验八 偏心拉杆极值应力的电测法实验110

实验九 基于多功能实验台的弯扭组合变形实验116

实验十 不同材料的自由叠合梁弯曲正应力实验123

实验十一 不同材料的楔块叠合梁弯曲正应力实验129

实验十二 压杆稳定临界载荷的电测法实验135

实验十三 不同加载速率及加载路径下金属的拉伸破坏实验141

实验十四 不同加载速率及加载路径下金属的拉扭组合变形实验145

实验十五 等高式悬臂等强度梁实验152

实验十六 简支梁低阶固有频率及主振型的测量156

实验十七 徐州和平大桥斜拉索的振动基频测试162

实验十八 压力水塔纵向及横向振动的固有频率测试170

实验十九 煤岩体单轴压缩破坏过程的声发射实验176

第5篇 ANSYS数值模拟及其与实验结果的对比181

第18章 ANSYS软件简介181

18.1 ANSYS软件提供的分析类型181

18.2 ANSYS单位制及基本分析步骤182

第19章 偏心拉杆极值应力的数值模拟184

19.1 问题描述及定性分析184

19.2 具体分析步骤184

19.3 数值模拟结果与理论值的比较192

第20章 细长压杆临界载荷的数值模拟193

20.1 屈曲分析简介193

20.2 具体分析步骤193

第21章 压力水塔横向振动固有频率的数值模拟200

21.1 模态分析简介200

21.2 ANSYS模态理论分析基础200

21.3 具体模拟步骤201

21.4 模拟结果与实验结果对比211

第22章 不同加载速率下铸铁拉扭性能的数值模拟212

22.1 铸铁拉伸扭转的模拟方案212

22.2 软件模拟的具体步骤212

22.3 模拟值与实验值对比220

第23章 圆形及矩形截面杆件扭转变形的数值模拟222

23.1 用ANSYS模拟圆轴扭转的分析步骤222

23.2 用ANSYS模拟矩形截面杆的翘曲229

参考文献232