一、 课程基本信息
课程代码：B03080110
课程名称：现代力学测试技术实验
课程性质：必修课
适用专业：理、工各专业
开课学期：春季学期
总 学 时：24学时
总 学 分：1.5学分
预修课程：大学物理实验、材料力学、结构力学、电工学、弹性力学
课程简介：
解析法、实验法和计算法是解决工程实际问题的三种不同的途径，它们之间相互促进、相互补充而又各自保持着自己的特点。理论必须以实验为基础，同样实验必须以理论为指导。实验以其可靠性、真实性，在建立力学模型和验证理论及数值计算结果的正确性方面起着根本性的作用。实验在解决复杂的工程实际问题中以其更直接、方便、经济及所得结果的可靠性在工程中得到广泛的应用。实验也是探索新现象、发展新概念的源泉。
实验应力分析是一门专业课，它主要讲授实验应力分析基础、电阻应变测量技术基础、光弹性实验方法和近代光测力学实验方法简介。要求工程力学专业的学生具备应用解析法、实验法和计算法来解决工程实际问题的能力，为今后的工作和学习打下坚实的基础。
推荐教材：
参考书目：
[1] 杨丽, 黄勇力, 周益春. 材料的宏微观力学性能实验指导[M].
[2] 刘天模, 王金星, 张力. 工程材料系列课程实验指导[M]. 重庆： 重庆大学出版社. 2008.
[3] 张如一. 实验应力分析实验指导. 北京：清华大学出版社, 1988.
二、 课程总目标
通过本课程学习，要求学生比较熟练地应用静动态电阻应变仪、数据采集器、偏光仪、反射贴片光弹仪的测量操作方法，能进行工程实验应力分析实验方案设计、实施、实验数据处理和撰写实验分析报告。
三、实践教学内容与目标（含学时分配）
1．应变电测基础和应变片粘贴练习（2学时）
实验目的及要求：了解和掌握应变电测的原理，通过让学生亲自经历应变片粘贴的全过程，掌握应变片粘贴的技巧，为工程应用打下基础。
主要试验设备：应变片、粘贴剂、试件等。
2．电阻应变片的接桥方法实验（2学时）
实验目的及要求：掌握电测法的基本原理及桥路的接法；熟悉电阻应变片的半桥、全桥及1/4桥的连接方法，学会运用不同的接桥方法以达到不同的测量目的；掌握电子式动静态力学组合试验台的及测试系统的使用方法。
主要试验设备：电子式动静态力学组合试验台；计算机；DZYB动静态综合测试仪
3．应变片灵敏系数标定（2学时）
实验目的及要求：利用等强度梁和直梁弯曲装置，结合挠度测试方法，设计不同的桥路接法，经过应变和挠度测试计算应变片的灵敏系数。通过本试验，使学生熟悉应变片及仪器标定的基本思想。
主要试验设备：电子式组合试验台 三点挠度计
4．测量模量E和泊松比（4学时）
实验目的及要求：通过选择不同的试验装置（拉压装置、等强度梁；弯扭组合变形装置、直梁弯曲）和不同粘贴位置的应变片，使学生组合设计出不同的桥路连接方案，测定低碳钢的E和 。通过本试验，使学生熟悉不同桥路连接方案、应变计算及E和 的测定方法。
主要试验设备：电子式动静态力学组合试验台，计算机；DZYB动静态综合测试仪
5．组合梁弯曲正应力实验（2 学时）
实验目的及要求：分别设计两种相同（和不同）材料的两根梁，在上、下放置（粘合、不粘合、两端卡紧）的情况下，用电测法测定梁横截面上的正应力；通过本试验提高学生建立力学模型，推导不同材料梁弯曲正应力等综合能力。
主要试验设备：电子式动静态力学组合试验台，计算机；DZYB动静态综合测试仪
6．电测主应力测定（2学时）
实验目的及要求：利用直梁横力弯曲段的贴片点，和弯扭组合变形装置圆筒中间某一截面上、下点的平面应力状态，设计不同的测试方案、测点位置和各种可能的接桥方式，通过试验使学生进一步掌握主应力的概念及其测试方法。
主要试验设备：电子式动静态力学组合试验台，计算机；DZYB动静态综合测试仪
7．组合变形应力状态测定（4学时）
实验目的及要求： 利用弯扭组合变形装置、偏心拉弯构件，结合不同位置、方向的应变片，设计出不同的半桥、全桥接法，进行消弯（扭）测扭（弯）、消拉（弯）测弯（拉）。通过本试验，使学生掌握利用桥路不同接法测量某一力素的方法，提高学生对组合变形内力、应力分量计算、测试的能力。
主要试验设备：电子式动静态力学组合试验台，计算机；DZYB动静态综合测试仪
8．光弹性实验（4学时）
实验目的及要求：通过典型应力光图演示，观察等倾线、等差线等光弹性现象。学习光弹性分析的基本原理及仪器操作使用。
主要试验设备：光弹性仪器；
9．光弹性法应力集中系数测定（2学时）
实验目的及要求：利用对径受压圆盘和带孔的拉压光弹性试件，通过光弹性仪，测定模型材料的条纹值和应力集中系数，掌握等差线和等倾线的判别方法及应力集中系数的测定方法。
主要试验设备：光弹性仪器。
四、教学指南
根据本课程特点，采用课堂讲解与学生动手操作相结合的方式，要求学生掌握每一个实验的实验原理和实验步骤，采用合适的仪器设备完成相关实验，并根据实验所得的结果及实验中观察到的实验现象，结合基本原理进行分析，并撰写实验报告。本课程重点、难点如下：
1．应变电测基础和应变片粘贴练习
重点：应变片粘贴步骤；
难点：贴片后的检查。
2．电阻应变片的接桥方法实验
重点：电子式动静态力学组合试验台的及测试系统的使用方法；桥路的接法。
难点：不同条件下桥路的选择。
3．应变片灵敏系数标定
重点：等强度梁和直梁弯曲装置组装；
难点：应变片及仪器标定。
4．测量模量E和泊松比μ
重点：熟悉不同桥路连接方案、应变计算及E和μ 的测定方法；
难点：设计出不同的桥路连接方案，测定低碳钢的E和μ 。
5．组合梁弯曲正应力实验
重点：设计两种相同（和不同）材料的两根梁，在上、下放置（粘合、不粘合、两端卡紧）的情况下，用电测法测定梁横截面上的正应力；
难点：建立力学模型，推导不同材料梁弯曲正应力。
6．电测主应力测定
重点：利用直梁横力弯曲段的贴片点，设计不同的测试方案、测点位置和各种可能的接桥方式。
7．组合变形应力状态测定
重点：设计出不同的半桥、全桥接法，进行消弯（扭）测扭（弯）、消拉（弯）测弯（拉）。
8．光弹性实验
重点：学习光弹性分析的基本原理及仪器操作使用，观察等倾线、等差线等光弹性现象。
9．光弹性法应力集中系数测定（2学时）
重点：测定模型材料的条纹值和应力集中系数，掌握等差线和等倾线的判别方法及应力集中系数的测定方法。
五、作业
撰写实验报告。
六、考核方式
考核方式：考查。
七、成绩评定
综合成绩= 实验操作（60%）+ 出勤考核（40%）
执笔人： 殷水平
审定人：
