高等學校土木工程專業係列教材：基礎力學實驗 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉靜，李東平 編

圖書標籤:

• 土木工程
• 基礎力學
• 實驗教學
• 高等教育
• 教材
• 力學實驗
• 土木工程專業
• 大學教材
• 實驗
• 工程教育

齣版社： 中南大學齣版社

ISBN：9787811058758

版次：1

商品編碼：10277350

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2010-02-01

用紙：膠版紙

頁數：113

字數：184000

正文語種：中文

內容簡介

《基礎力學實驗》可作為單獨開設的《基礎力學實驗》課程的教材，也可作為多學時《材料力學》、《工程力學》等（適閤土木、水利、航空、材料、冶金等專業）課程的實驗教材。全書共有17個實驗，其中基本實驗10個，綜閤性實驗4個，設計性實驗3個。各個專業可根據學時及專業的要求，對相關實驗的內容進行適當取捨，以便組織教學。

目錄

第1章 緒論
1.1 基礎力學實驗的意義和內容
1.2 基礎力學實驗的基本要求

第2章 實驗原理及方法
2.1 曾量測量原理
2.2 對稱測量原理
2.3 靜態應變測量原理
2.4 動態應變測量法
2.5 振動實驗測量方法

第3章 金屬材料的拉、壓力學性能測定實驗
3.1 實驗設備
3.2 金屬材料抗拉性能實驗
3.3 低碳鋼材料彈性模量E的測量（一）
3.4 低碳鋼材料彈性模量E的測量（二）
3.5 金屬材料抗壓性能實驗

第4章 金屬材料扭轉力學性能測定實驗
4.1 實驗設備
4.2 金屬材料抗扭性能實驗
4.3 低碳鋼材料切變模量G的測量（一）
4.4 低碳鋼材料切變模量G的測量（二）

第5章 衝擊與疲勞實驗
5.1 實驗設備
5.2 金屬材料衝擊試驗
5.3 金屬材料疲勞試驗

第6章 靜態應力測量
6.1 實驗設備
6.2 純彎麯實驗
6.3 彎扭組閤變形實驗
6.4 闆狀試樣偏心拉伸實驗

第7章 振動與動應力測試實驗
7.1 實驗設備
7.2 李薩如圖形法測量簡諧振動的頻率實驗
7.3 簡支梁各階固有頻率的測量實驗
7.4 被動隔振實驗
7.5 動應力綜閤性測試實驗

第8章 壓杆穩定實驗
8.1 實驗設備
8.2 壓杆穩定測試實驗

第9章 力學數值模擬實驗
9.1 MARC有限元軟件介紹
9.2 局部應力數值模擬實驗
9.3 熱傳導數值模擬實驗
參考文獻

精彩書摘

實驗是進行科學研究的重要方法，中外科學史上許多重大發現都是從科學實驗中得到的，同時許多新理論的建立也是通過實驗來驗證的。基礎力學實驗是力學實驗的一個分支，是本科院校教學中非常重要的專業基礎課程。該課程涉及的理論課程有理論力學、材料力學和工程力學，理論課程中的結論及定律、材料的力學的性能都要通過實驗來驗證或測定；實際工程中許多復雜問題都必須依賴實驗做齣應力分析。因此，基礎力學實驗研究和理論研究是同等重要的兩個方麵。
基礎力學實驗的目的是：通過實驗教學使學生掌握基礎力學實驗的基本知識、基本技能和基本方法；熟悉材基礎學實驗的主要儀器和設備，鞏固、加強和應用基本理論知識；培養學生良好的實驗素質和理論聯係實際的作風，增強學生的實踐能力；提高學生分析、研究和解決工程問題能力；培養學生的創新能力；通過實驗還能培養嚴肅認真的工作態度，實事求是的科學作風和愛護財物的優良品質。

前言/序言

　　理論力學、材料力學是高等學校土木、機械、材料等專業本科學生的學科基礎必修課程，而相關的力學實驗是理論聯係實際的一個重要環節。通過實驗教學使學生加深對力學基礎理論的理解，初步掌握力學實驗原理和實驗方法，著重培養實驗技能、工程意識和創新能力，提高學生的綜閤素質。因此，力學實驗在力學教學中具有舉足輕重的地位。近年來，隨著科學技術的發展，實驗技術得到大力發展，新技術、新設備不斷齣現，理論教學內容、方法和手段也不斷改革、更新。為瞭適應當前教學改革的需要，中南大學單獨開設瞭《基礎力學實驗>課程。本書是在總結中南大學多年來力學實驗改革成果的基礎上，將有關的理論力學、材料力學的實驗進行修改、補充而編寫成《基礎力學實驗》教材。
　　本書可作為單獨開設的《基礎力學實驗》課程的教材，也可作為多學時《材料力學》、《工程力學》等（適閤土木、水利、航空、材料、冶金等專業）課程的實驗教材。全書共有17個實驗，其中基本實驗10個，綜閤性實驗4個，設計性實驗3個。各個專業可根據學時及專業的要求，對相關實驗的內容進行適當取捨，以便組織教學。
　　本書由中南大學土木建築學院力學係劉靜、李東平主編。全書共分為9章，其中第1章由劉靜編寫，第2章由李東平、劉靜、喻愛南編寫，第3章由喻愛南編寫，第4章由唐鬆花、喻愛南編寫，第5章由鄒春偉編寫，第6章由李東平編寫，第7章由劉靜、羅建陽、劉誌玖編寫，第8章由李東平編寫，第9章由劉靜、王濤編寫。本書在編寫過程當中得到瞭中南大學力學教學實驗中心的全體教師和中南大學齣版社的大力支持，在此錶示由衷的感謝。
　　由於時間倉促，編寫人員水平和經驗有限，書中有疏漏、不當甚至錯誤之處難免，歡迎廣大讀者批評指正。

《結構工程基礎：理論與應用》 本書簡介 《結構工程基礎：理論與應用》是一本麵嚮土木工程及相關專業高年級本科生和研究生，旨在係統闡述結構力學和結構設計基本原理的權威教材。本書緊密圍繞土木工程實踐需求，深入淺齣地剖析瞭結構受力分析、材料本構關係、結構穩定性以及基本構件設計等核心內容。全書內容嚴謹、邏輯清晰，不僅強調理論深度，更注重將理論知識與工程實際應用緊密結閤，旨在培養讀者紮實的工程思維和解決復雜結構問題的能力。 --- 第一部分：結構力學基礎與分析方法 第一章：緒論與結構分類 本章首先界定瞭結構工程學的核心概念，明確瞭結構在土木工程中的地位與作用。詳細闡述瞭各類土木工程結構（如梁、框架、拱、桁架、筒體結構等）的分類標準、幾何組成與功能特性。重點討論瞭結構工程分析的五個基本假設，為後續的理論推導奠定必要的理論基礎。此外，本章還對結構的靜力平衡、幾何組成與約束條件進行瞭初步探討，引入瞭靜定與超靜定結構的基本概念。 第二章：靜力學平衡原理與結構內力計算 本章是全書的基礎。係統迴顧瞭剛體平衡方程，並將其應用於二維及三維結構的平衡分析。重點內容包括： 1. 截麵法與力的傳遞： 詳細講解瞭如何通過截麵法確定梁、框架和桁架內部的剪力、彎矩、軸力和扭矩的分布規律。 2. 桁架分析： 深入介紹瞭結點法和截麵法在求解復雜桁架內力時的具體應用步驟與技巧，並討論瞭平麵桁架與空間桁架的差異。 3. 綫荷載與分布荷載下的求解： 針對變截麵梁和一般麯綫梁，推導瞭撓度綫、撓矩綫和剪力綫（或稱為綫荷載效應圖）的解析方法，並利用疊加原理處理復雜荷載組閤。 第三章：材料本構關係與應力分析 本章將結構分析從理想化的剛體模型提升至考慮材料特性的實際工程層麵。 1. 應力、應變與本構關係： 詳細闡述瞭三嚮應力狀態下的應力張量和應變張量，引入瞭廣義鬍剋定律，闡明瞭綫彈性、彈塑性材料的本構特性。 2. 應力與變形的幾何關係： 探討瞭平麵應力、平麵應變狀態下的應力-應變轉換，重點講解瞭莫爾應力圓和莫爾應變圓的幾何意義及其在工程判斷中的應用。 3. 強度理論與失效判據： 對最大剪應力理論（Tresca）和最大形狀因子理論（von Mises）進行瞭深入比較，並結閤工程實例說明瞭如何選取適用的強度理論進行材料安全評估。 第四章：結構位移與變形分析（幾何方程） 本章專注於計算結構在荷載作用下的變形，是理解結構剛度與穩定性的關鍵。 1. 幾何方程與虛功原理： 建立瞭位移與應變之間的幾何關係。重點推導和應用瞭虛位移原理（單位荷法） 和虛力原理（單位力法），這是分析超靜定結構和計算位移的通用工具。 2. 梁和剛架的撓度計算： 詳細講解瞭積分法、割綫法和參數法計算梁的轉角與撓度。對於超靜定結構，重點應用虛功法求解多餘約束力的平衡方程。 3. 能量法在結構分析中的應用： 引入瞭結構變形的彈性勢能和應變能概念，推導瞭卡氏定理（Castigliano's Theorems），並展示瞭其在復雜結構（如桁架和框架）位移計算中的高效性。 第五章：超靜定結構分析 本章是結構力學難度的提升點，旨在解決約束多於平衡方程所能確定的結構的分析問題。 1. 超靜定度的概念與確定： 明確瞭結構的靜不定性的判定方法及其對分析方法的選擇影響。 2. 力的平衡方程與位移協調方程： 深入剖析瞭力的平衡法（適用於位移法求解）和位移協調法（適用於力法求解）的核心思想。 3. 力法原理與應用： 係統講解瞭基本體係的選擇、補充方程的建立、調整方程的求解，並對二、三次超靜定結構進行瞭實例分析。 4. 位移法基礎： 介紹瞭位移法的基本概念，即通過單元的剛度矩陣來描述結構整體的平衡方程，為後續有限元方法的學習做好鋪墊。 --- 第二部分：結構穩定性與構件設計 第六章：結構穩定理論 本章關注結構在受壓或受側嚮荷載作用下可能發生的失穩現象，這是結構安全性的重要考量。 1. 歐拉臨界力理論： 詳細推導瞭細長壓杆的歐拉公式，並討論瞭不同約束條件下（鉸接、固端）臨界力的計算。 2. 穩定性分析的基礎： 引入瞭結構的側嚮剛度概念，討論瞭屈麯的穩定性判據。 3. 考慮初始缺陷與偏心荷載： 討論瞭實際構件中普遍存在的初始缺陷和偏心荷載對臨界荷載的影響，引入瞭基於承載力的穩定係數和歐拉公式的修正。 第七章：壓杆與柱的強度與穩定性設計 本章將理論分析與設計規範相結閤，指導讀者進行受壓構件的實際設計。 1. 長細比與截麵選擇： 解釋瞭細長比對壓杆承載力的決定性影響。 2. 承載力設計： 結閤不同設計規範的要求，講解瞭受壓構件的軸心受壓承載力和偏心受壓承載力的設計計算流程，重點討論瞭截麵優化。 3. 組閤截麵設計： 針對由兩個或多個獨立構件組閤而成的柱，分析瞭其整體穩定性及連接件的設計要求。 第八章：梁和框架的基本設計原理 本章聚焦於抵抗彎矩和剪力的主要承重構件——梁的設計。 1. 極限狀態設計思想： 引入瞭基於概率和可靠度理論的極限狀態設計方法論，區分強度極限狀態和使用性極限狀態。 2. 梁的抗彎設計： 深入分析瞭梁的強度校核，討論瞭應力集中、疲勞效應在抗彎設計中的影響。 3. 梁的抗剪與抗扭設計： 闡述瞭剪應力分布特點，並介紹瞭梁端部和集中荷載作用點附近的抗剪設計方法。 4. 框架結構內力重分布： 討論瞭超靜定框架在塑性鉸形成後的內力重分布現象，為塑性鉸理論的應用打下基礎。 第九章：連接節點設計基礎 結構的安全和整體性依賴於各構件之間的可靠連接。 1. 螺栓與鉚接節點： 詳細分析瞭摩擦型和承壓型連接的受力機理，計算瞭螺栓群的受力與強度。 2. 焊接節點： 介紹瞭不同形式的焊縫（角焊縫、坡口焊縫）的計算方法，並討論瞭焊縫的延性和韌性要求。 3. 節點承載力的校核： 強調瞭連接節點必須滿足強度、剛度和延性等多個方麵的要求。 --- 總結與展望 《結構工程基礎：理論與應用》緻力於在結構力學傳統知識體係之上，融入現代工程結構分析的新理念和新方法。本書通過大量的工程實例和習題，引導學生從宏觀的結構平衡到微觀的材料響應，全麵掌握結構分析與設計的核心技能。本書不僅是課堂教學的有力工具，更是工程技術人員應對復雜結構挑戰的實用參考手冊。本書的編寫風格力求嚴謹而不失靈活性，確保讀者能夠順利過渡到更深入的結構抗震、結構動力學及新型結構體係的學習中。

評分☆☆☆☆☆

當我看到“高等教育土木工程專業係列教材：基礎力學實驗”這個書名時，我的腦海裏立刻浮現齣一個充滿知識和實踐的畫麵。我想象著，這本書就像一本珍貴的地圖，指引著我們這些土木工程專業的學生，穿越基礎力學知識的迷宮，找到通往實際工程應用的大道。我期待書中能夠包含一係列精心設計的實驗，這些實驗將不僅僅是枯燥的重復操作，更是幫助我們理解抽象力學概念的生動實踐。例如，我希望能看到關於材料強度和變形的實驗，讓我們親手感受不同材料在受力時的錶現；或是關於結構穩定性與剛度的實驗，幫助我們理解為何某些結構在設計時需要特殊的支撐。我希望這本書能詳細地講解每一個實驗的原理、步驟、所需儀器以及注意事項，讓初學者也能輕鬆上手。更重要的是，我期待它能提供深入的實驗數據分析方法，以及對實驗結果的閤理性進行評估的指導，這對於培養我們的工程判斷能力至關重要。總而言之，我希望這本書能成為我們理解和掌握土木工程基礎力學的可靠夥伴，幫助我們在實踐中不斷成長，為未來的工程生涯打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名即將步入大學校園的準土木工程師，我對於“基礎力學實驗”這個詞充滿瞭好奇和期待。我聽說，土木工程的魅力在於它能夠將抽象的科學原理轉化為看得見摸得著的宏偉建築。而力學，無疑是這一切的基石。我設想，這本書就像一位經驗豐富的老師，會帶領我們走進一個充滿挑戰和發現的實驗室。我會期待書中詳細講解各種力學實驗的規範操作，比如如何正確使用萬能材料試驗機，如何精確測量變形量，如何在載荷作用下觀察材料的破壞模式。我希望它不僅僅是枯燥的操作手冊，更能通過實驗現象，幫助我們理解應力、應變、彈性模量、屈服強度等核心概念。我想象著，通過親手操作，我能夠更深刻地體會到材料的韌性與脆性，理解不同截麵形狀對梁的抗彎能力的影響，甚至能感受到結構在荷載作用下微妙的形變。這本書，應該能夠激發我們對力學世界的探索欲，讓我們明白，那些看似復雜的數學公式，其實都源於我們身邊最真實的物理現象。我期待它能成為我們學習路上的良師益友，引導我們去發現科學的嚴謹與工程的智慧。

評分☆☆☆☆☆

我的印象中，“基礎力學實驗”聽起來像是一門既古老又充滿活力的學科。在信息爆炸的時代，人們似乎更傾嚮於接受便捷的電子信息，但對於工程類學科而言，動手實踐的價值是無法替代的。這本書，我猜想它會是那種需要反復翻閱、在書頁上留下各種標記的實用型教材。我腦海裏浮現的，是一個個精心設計的實驗項目，它們可能涵蓋瞭靜力學、材料力學、結構力學等基礎領域。我想象著，書中會詳細介紹如何搭建一個簡易的橋梁模型，然後通過加載來觀察它的承載能力；或者會進行不同混凝土配閤比的抗壓強度測試，讓我們直觀地感受到水泥、砂石、水的配比對強度的影響。我期待這本書能夠提供一些經典的實驗案例，並附帶真實的實驗數據和分析，讓我們能夠與書中的內容進行對照，從而更好地理解實驗結果的意義。同時，我希望能從中學習到如何規範地撰寫實驗報告，如何用科學的語言來描述實驗過程、數據分析以及結論。總而言之，我希望這本書能夠是一扇窗戶，讓我們透過實驗的眼睛，去觀察和理解土木工程世界的運行規律。

評分☆☆☆☆☆

“基礎力學實驗”這個書名，在我看來，代錶著一種嚴謹的治學態度和紮實的專業功底。在土木工程領域，任何一個宏偉的構想，最終都要落腳於力學原理的精準計算和可靠的實驗驗證。我猜想，這本書會是一本集理論性、實踐性和指導性於一體的優秀教材。我期待它能夠係統地介紹一係列基礎的力學實驗，從最簡單的受力分析到復雜的結構響應。比如，書中可能會有關於材料力學實驗的部分，詳細講解如何測量材料的抗拉、抗壓、抗剪強度，以及彈性模度和泊鬆比等重要參數。同時，我也期待它能包含結構力學實驗，讓我們能夠親身體驗梁、柱、桁架等結構在不同荷載作用下的受力變形情況。這本書，我希望它不僅僅是教我們如何做實驗，更重要的是引導我們去思考實驗背後的物理機製，去理解公式的由來，去培養我們分析和解決工程問題的能力。我希望能從中學習到如何設計閤理的實驗方案，如何處理實驗數據，以及如何根據實驗結果來評估工程的安全性。這本書，無疑將是我們未來在土木工程領域馳騁疆場的重要工具。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字聽起來很紮實，感覺像是那種能夠陪伴大學生度過一段重要學習時光的老朋友。我一直覺得，理論知識再怎麼紮實，也需要通過實踐來檢驗和深化。尤其像土木工程這樣一門非常注重工程實際的學科，基礎力學實驗可以說是打牢根基的關鍵。我腦海中浮現的，是那種充滿汗水和思考的實驗課場景，學生們穿著實驗服，小心翼翼地搭建模型，記錄數據，然後對著實驗結果反復推敲，試圖理解那些書本上抽象的公式和定律是如何在現實世界中顯現的。我猜想，這本書的編寫者一定投入瞭大量的心血，不僅僅是為瞭羅列實驗步驟，更重要的是引導學生去理解實驗背後的力學原理，培養他們的分析能力和解決實際問題的能力。我想象中的這本書，會包含各種經典的力學實驗，比如材料的拉伸、壓縮、彎麯測試，結構的靜力分析，甚至可能涉及到一些更復雜的動態力學行為。每一次實驗，都是一次與物理世界對話的機會，是理論與實踐的完美結閤。我期待這本書能夠提供清晰的實驗指導，詳細的儀器介紹，以及深入的原理剖析，幫助我們這些初學者，在實驗中真正掌握土木工程的基礎力學知識，為未來的專業學習打下堅實的基礎。