材料力学实用教材.docx

文档介绍：Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
材料力学实用教材
内容简介
?
为适应实验技术的发展和实验设备的更新，本书把材料力学实验分为材料的力学、外载荷、设计范围等；其次是选料、设计尺寸、强度核算和应力分析；然后试生产、现场实测、事故分析，经过长期观察，最后才能投产。材料力学试验在这儿扮演了主要角色。
2、面对新技术新方法的引入，研究新的测试手段。近二十年来由于光学的大发展，光电子学，光纤的发展，产生了很多新的光测法，概括可称为“光力学”。还有疲劳、断裂、细微尺度力学实验等。
3、面向材料力学，为材料力学的理论建设服务。材料力学的一些理论是以某些假设为基础的，例如杆件的弯曲理论就以平面假设为基础。用实验验证这些理论的正确性和适用范围，有助于加深对理论的认识和理解。至于对新建立的理论和公式，用实验来验证更是必不可少的。实验是验证、修正和发展理论的必要手段。
?
二、材料力学实验的地位
1、是材料力学中新的理论及计算方法提出的必要前提，用新的理论，计算方法所得的结果要经过实验验证。
2、能解决许多理论工作无法解决的工程实际问题。某些情况下，例如因构件几何形状不规则或受力复杂等，应力计算并无适用理论。这时，用诸如电测、光弹性等实验应力分析方法直接测定构件的应力，便成为有效的方法。对经过较大简化后得出的理论计算或数值计算，其结果的可靠性更有赖于实验应力分析的验证。
3、是材料力学发展的三大支柱（新的理论，计算方法，力学实验）之一。
?
§1-2 材料力学实验的发展
?
一、历史回顾
从发展史来看，力学实验的发展与理论发展不同。理论往往是有一个体系，并不断发展和完善的。而力学实验就不同了，它的方法都借助于物理基础、新概念和新技术，经过再创造使之为力学服务，它不断更新，形成许多种相对独立的方法，如光弹性、电阻应变测量、云纹、声发射等。因此，由于力学实验的多体系、相对独立性、困难性、交叉性、渗透性和无界性，所以要讲材料力学实验的发展史是很困难的。大家一般只知道力学实验近几十年的情况，对它的过去往往不甚了解。其实，力学实验历史是很悠久的，可以说与理论平行。实验与实践是一样的，不过一个在实验室，一个在现场。在材料力学方面又何尝不是如此，如果没有现场实验作为基础，我们的祖先怎可能在没有理论体系的情况下，造出那么多出色的建筑，如塔、宫殿、赵州石桥等，至今犹存。
（Da Vinci），他既是艺术家、科学家，又是工程师，实验工作者，他做了梁的弯曲试验。以后就是伽利略（Galileo），在他25岁时受聘比萨大学当教授，他做过悬臂梁试验和拉伸强度试验。他是数学家、天文学家，又是实验力学工作者。再以后就是虎克（Hooke），他在1678年发表弹簧论文，从而产生了虎克定律，给弹性力学奠定了理论基础。以后马里沃特（Mariotte）的简支梁试验，伯努里(Bernoulli)的悬臂梁试验，欧拉（Euler）的稳定试验，库仑（Coulumb）的剪切试验，还有泊松（Poisson），圣维南（），柯西（Cauchy），纳维（Navier）等。
我有：“发均悬轻而发绝，不均也，均其绝也莫绝。”又说“衡木加重焉而不挠极胜重也。若校交绳无加焉而挠极不胜重也。”墨子这个拉伸与弯曲试验比伽利略要早2000年。
?
二、材料力学实验的现状
我国材料力学方面的论文多偏重于经典理论和方法，缺乏有根据的计算和实验验证，虽然理论做的很细很巧，但不能说是一个完美的科学成果。突破实验和计算这两个薄弱环节应该是我国材料力学工作更上一层楼的急迫任务。材料力学方面的科研成果如果缺乏实验验证就是个不完整的成果，不仅是做零星的、个别的实验，而要做大量的、系统的实验。
?
三、材料力学实验的发展特点
。光弹用了100年才完善，电测用了20多年就完善了，全息、散斑、云纹干涉用了不到10年左右就很成熟了。
。1960年全息干涉发展以后被引用到光弹性中来称为全息光弹性，用于云纹法称为全息云纹等。
。比如断裂力学实验，生物力学实验，复合材料力学实验等。
四、材料力学实验的发展趋势
。广度：例如日益广泛地应用电阻应变测量技术，使得从真空到高压，从深冷到高温，从静态到高频条件下的应变，都可获得有效的测量数据。又如把经典方法和新兴科学技术结合起来（全息干涉法，全息光弹性法，散斑干涉法，声发射技术等），不断增加测试手段，扩大了测量和应用范围，或提高了测试精度。深度：开展宏观和微观相结合的实验研究，