實驗力學學習小結

2022-02-25 04:52:45 字數 2201 閱讀 6309

本課程是力學專業研究生的一門專業課,具有很強的工程實踐性。我們知道,力學是基礎學科,又是技術科學,其發展橫跨理工,與各行各業的聯絡是非常密切的。實驗力學是我們所學的基礎知識同實際應用相聯絡的乙個重要的橋梁。

由於相關行業的發展與國民經濟和科學技術的發展同步,使得力學在其中多項技術的發展中起著重要的甚至是關鍵的作用。我們以後的方向會有很多,即可以從事力學教育與研究工作,又可以從事與力學相關的機械、土木、航空航天、交通、能源、化工等工程專業的設計與研究工作,還可以從事數學、物理、化學、天文、地球或生命等基礎學科的教育與研究工作。不僅如此,隨著力學學科的發展,本世紀將產生一些新的學科結合點,如生物醫學工程、環境與資源和數位化資訊等。

經典力學與奈米技術一起孕育了微奈米力學將力學知識應用於生物領域產生生物力學和仿生力學,這些都是近來力學學科發展的亮點。我們可以預計,隨著社會的發展,力學學科與環境和人居工程等專業的學科交叉也將進一步加強。從這方面的意義來講,實驗力學的應用也將更為廣泛並且會不斷的進步。

那麼實驗力學主要講了什麼呢?實驗力學主要講述了用實驗分析方法確定構件在受力情況下的應力狀態,並研究處於不同環境中的構件,在荷載的作用下,其內力、位移、應力、應變的變化規律,為合理地選擇構件的幾何尺寸和截面形狀提供依據,使強度設計達到既經濟又安全的目的。實驗分析方法在應力分析中尤其獨特的作用,它能有效解決許多理論工作不能解決的工程實際問題,因此它不能被理論所替代。

實驗力學是解決工程問題中力學問題的乙個重要環節,是求解其力學問題的中間環節,通過實驗力學方法測得所需的物理量並最終求出結果。

在這學期的實驗力學課程中,我們一共做了七個實驗。金屬材料的拉伸實驗、金屬材料的壓縮實驗、扭轉實驗、衝擊實驗、梁的彎曲正應力實驗、彎扭組合變形的主應力和內力的測定以及電測法。

我們了解了實驗力學應變電測技術。早在2023年鋪設海底電纜時,就發現了電阻阻值會隨應變的變化而變化,用電學方法測量其阻值變化,便可得到應變的變化,這就是電阻應變計的原理。電阻應變計隨之誕生。

而隨著科學技術的發展,電阻應變計及其測量方式也在不斷地發展。

電阻應變計在用於測量結構和機械部件的應變中,有著很好的優點,但也有其缺點,比如只能逐點測量,這裡就不一一說明。電阻應變計的三個最重要的工作特性分別為:靈敏係數,橫向效應和熱輸出。

關於靈敏係數,我們在實驗中已經了解,其表示的是應變計在軸向受到單位應力時電阻的變化與由此單位應力引起的試件表面的軸線應變之比。在有關的實驗中,我們已經學會其測量方法。而橫向效應係數則表示應變計橫向靈敏係數與縱向靈敏係數之比值。

要注意的是,應變計會隨環境溫度的變化而產生電阻的變化,這便是其熱輸出特性。

電阻應變計種類非常多,不同的分類方法也很多,主要有按溫度分類,用途分類,敏感柵分類等。而關於電阻應變計的貼上安裝技術,我們進行過相關的實驗,已經有所了解。

在了解了電阻應變計後,我們要將它用於相關的測量工作。電阻應變計是將結構、材料的應變轉化為電阻變化得到測試結果,考慮到電阻變化值很小,不利於進行精確測量,將電阻變化轉化為電橋的電壓變化進行測量。應變計接到電橋電路中有多種接法。

對於不同測量需要,可使用不同的接法。應變測量儀器則分為靜態電阻應變儀和動態電阻應變儀兩種。其區別是靜態應變測試的為平均應變,動態應變測試的為應變時程。

另外當我們在研究機械的強度時,常常需要在運動的機械構件上進行應力應變測量。測量實際運動工況下機械構件所受荷載和應力的分布和變化,對於實際荷載狀況不很清楚的機械構件強度設計尤其重要。

通過課程認知,我了解了解決力學問題的方法主要有兩個:理論方法和實驗方法。理論方法指將實際問題轉化為數學模型,建立方程然後對其求解。

它主要有解析法和數值法,理論方法的解答也就是數學模型的解答,只有實際問題與數學模型相符時才是精確的,這也是它的侷限性。而我們所學的實驗力學的方法是在實際問題上進行直接測量。實驗力學的實驗結果更加可靠,並且可以在實驗中發現新問題從而開創新領域。

不過它也有缺點,那就是測量有誤差,並且實驗儀器及材料較為昂貴導致成本較高。不過,理論分析和實驗分析兩者是相輔相成的,理論的建立需要實驗分析的成果,發現新問題,建立新理論。實驗設計和實施需要理論分析做知道,複雜的問題需要理論與實驗的共同完成。

實驗力學這門課程雖然不能說是力學學科裡最重要的課,但是卻是不可缺少的一部分。認真學習下來受益匪淺。希望今後可以加強一些實驗室裝置,並且讓學生更多的融入實驗中去,做到通過親身實踐學會並鞏固力學知識,這樣下來會對平時在課堂中學到的理論知識有更深刻的了解,所以親力親為是十分重要的。

希望無論是老師還是學生都能更多地重視力學學習中實驗的這一部分。

以上大致就是這門課程我所總結的主要內容,由於能力有限,可能會有所遺漏。十分感謝老師這學期為我們傳授的知識,使我們受益匪淺。

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