材料力學實驗（第4版）/高等學校教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉鴻文，呂榮坤 編

圖書標籤:

• 材料力學
• 力學實驗
• 高等教育
• 教材
• 工程力學
• 實驗教學
• 第四版
• 大學教材
• 理工科
• 實驗

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040478907

版次：4

商品編碼：12143905

包裝：平裝

叢書名： 高等學校教材

開本：16開

齣版時間：2017-07-01

用紙：膠版紙

頁數：135

正文語種：中文

內容簡介

　　《材料力學實驗（第4版）/高等學校教材》是在第3版（2006年）基礎上修訂而成的。《材料力學實驗（第4版）/高等學校教材》材料力學實驗項目是我國高等工科院校經常開展的實驗項目，各個實驗的內容都是按照我國新國傢標準或者國際標準進行的。書中所介紹的實驗設備，有比較先進的設備，也有目前部分高校仍在使用的早期設備，以照顧有關院校的實際情況，使不同層次的院校都能采用《材料力學實驗（第4版）/高等學校教材》作為實驗教材。
　　第4版仍分四章。第一章緒論，講述材料力學實驗的內容、標準、方法和要求。第二章為材料的力學性能測定，分節介紹實驗設備和實驗方法。第三章為電測應力分析，分彆介紹原理、設備、實測數值的修正、電橋接綫方法等。第四章為選修實驗，各校可根據本校教學要求和實驗設備情況選修，也可自行創新設計實驗。
　　《材料力學實驗（第4版）/高等學校教材》是與高等學校工科本科材料力學課程配套使用的實驗教材。

目錄

第一章 緒論
1．1 材料力學實驗的內容
1．2 材料力學實驗的標準、方法和要求

第二章 材料的力學性能測定
2．1 液壓式萬能材料試驗機
2．2 微機屏顯式液壓萬能材料試驗機
2．3 電子萬能材料試驗機
2．4 應變式電子引伸儀
2．5 萬能機操作及拉伸、壓縮示範實驗
2．6 低碳鋼拉伸時力學性能的測定
2．7 扭轉試驗機
2．8 扭轉實驗
2．9 衝擊實驗
2．10 疲勞實驗

第三章 電測應力分析
3．1 概述
3．2 電阻應變片
3．3 應變電橋
3．4 電阻應變儀
3．5 電阻應變儀的使用方法和實測應變值的修正
3．6 測量電橋的接法
3．7 傳感器顯示器
3．8 彎麯正應力實驗
3．9 彈性模量E和泊鬆比μ的測定
3．10 切變模量G的測定
3．11 扭彎組閤變形的主應力和內力的測定
3．12 偏心壓縮（或偏心拉伸）實驗

第四章 選修實驗
4．1 應變片粘貼實習
4．2 壓杆臨界壓力的測定
4．3 規定塑性延伸強度
4．4 規定塑性延伸強度的測定
4．5 動態電阻應變儀和動態應變測試係統
4．6 動應力測量
4．7 膠結疊閤梁的實驗研究
4．8 在內壓、彎矩和軸嚮力聯閤作用下管道內力的測定
4．9 預應力提高結構承載能力的實驗研究
4．10 定嚮縴維增強塑料拉伸試驗
4．11 拉伸實驗測材料的切變模量G
4．12 光彈性簡介
4．13 光彈性演示實驗

附錄I 實驗數據的綫性擬颱
I．1 綫性擬閤
I．2 綫性擬閤在彈性模量測定中的應用
附錄II Origin Pro7．5軟件在材料力學實驗數據處理中的應用
Ⅱ．1 Origin Pro7．5 軟件在拉伸彈性模量及其他實驗中的應用
Ⅱ．2 利用Origin Pro7．5 軟件繪製壓杆F-ε占麯綫確定壓杆臨界壓力
附錄Ⅲ 有效數後第一位數的修約規則及力學性能測試結果的修約規定
附錄Ⅳ 力學量國際單位製單位及換算
附錄V 材料力學性能符號對照錶
參考文獻
作者簡介

高等學校教材：材料力學實驗（第4版） 一、本書概述 《材料力學實驗（第4版）》作為高等學校教材，旨在係統地介紹材料力學實驗的基本原理、操作方法、數據處理及結果分析，為學生掌握材料力學理論知識提供實踐依據，並培養其嚴謹的科學態度、分析問題和解決問題的能力。本書在廣泛參考國內外相關教材和教學實踐的基礎上，結閤當前材料力學實驗教學的最新發展和技術進步，進行瞭全麵修訂和更新。 本書內容涵蓋瞭材料力學實驗的核心內容，從基礎的材料性能測試，到復雜構件的應力分析，再到對材料在不同載荷和環境下的行為進行深入探究。每一個實驗項目都力求理論聯係實際，突齣實驗在驗證理論、認識材料特性、掌握工程應用中的重要作用。本書的目標是使學生不僅能獨立完成各項實驗，更能從中學習到科學研究的方法論，為將來從事工程設計、科學研究或技術開發打下堅實的基礎。 二、本書結構與內容詳解 本書共分為若乾章節，每一章節都圍繞一個或幾個密切相關的實驗項目展開。各章節的結構通常包括： 1. 實驗目的： 明確闡述該實驗要達到的理論學習目標和實踐技能要求。這部分將幫助學生在實驗前建立清晰的認識，明確實驗的意義和價值。 2. 實驗原理： 詳細介紹支撐該實驗的材料力學基本理論，包括相關的物理定律、力學方程、應力應變關係等。這部分內容是學生理解實驗過程、分析實驗結果的關鍵。 3. 實驗設備與材料： 列齣完成該實驗所需的關鍵儀器設備、試件材料及其他輔助材料。並對主要設備的工作原理、操作要點及注意事項進行簡要說明，幫助學生熟悉實驗環境。 4. 實驗步驟： 提供詳細、清晰、規範的實驗操作流程。步驟設計注重邏輯性、安全性與可操作性，並配以必要的圖示或照片，以便學生準確理解和執行。 5. 數據記錄與處理： 指導學生如何正確、有效地記錄實驗數據，並介紹常用的數據處理方法，如繪製圖錶、擬閤麯綫、計算平均值、誤差分析等。強調數據準確性和規範性。 6. 實驗結果分析與討論： 引導學生對實驗結果進行深入分析，將實驗數據與理論預測進行對比，分析誤差來源，討論實驗的局限性，並提齣改進建議。這部分是培養學生獨立思考和批判性思維能力的重要環節。 7. 思考題與討論題： 設置一係列問題，旨在鞏固學生對實驗原理的理解，拓展學生的思維，引導學生將實驗結果與實際工程問題聯係起來，提高分析和解決復雜問題的能力。 具體實驗項目內容涵蓋（但不限於）以下主要方麵： 第一部分：材料基本力學性能測試 拉伸性能試驗： 這是材料力學實驗中最基礎也是最重要的項目之一。學生將通過萬能材料試驗機，對金屬材料（如碳鋼、鋁閤金）進行單軸拉伸，獲得應力-應變麯綫。實驗將重點考察材料的屈服強度、抗拉強度、伸長率、斷麵收縮率等基本力學性能指標。通過分析麯綫的各個階段，理解材料的彈性變形、塑性變形以及斷裂過程。同時，還將學習如何進行載荷、變形的精確測量，以及如何根據數據計算真實的應力與應變。對不同材料、不同熱處理狀態下的試件進行對比測試，將能更直觀地認識材料性能的差異及其影響因素。 壓縮性能試驗： 類似於拉伸試驗，本實驗旨在研究材料在受壓作用下的力學行為。對於一些在受壓狀態下性能與受拉狀態下差異較大的材料，如混凝土、鑄鐵等，壓縮試驗尤為重要。學生將通過相應的試驗設備，測量試件在壓縮荷載下的變形，並分析其抗壓強度、屈服點（若有）等。 彎麯性能試驗： 探索材料在外力作用下發生彎麯變形的規律。這通常包括三點彎麯或四點彎麯試驗。學生將測量加載點處的載荷和撓度，計算材料的彎麯強度和彎麯剛度。本實驗有助於理解梁的彎麯理論，以及材料在不同彎麯狀態下的應力分布。 扭轉性能試驗： 研究材料在承受扭矩作用下的力學響應。通過扭轉試驗機，測量試件承受的扭矩和相對扭轉角，計算材料的剪切模量和抗扭強度。這對於理解軸類構件的受力特性具有重要意義。 硬度試驗： 介紹常見的硬度測試方法，如洛氏硬度、布氏硬度、維氏硬度等，並指導學生進行實際操作。硬度試驗是一種快速、無損或微損的材料性能評價方法，與抗拉強度等性能指標存在一定的相關性。通過硬度試驗，可以方便地判斷材料的熱處理效果和錶麵加工質量。 衝擊性能試驗： 探索材料在高速衝擊載荷下的韌性錶現，通常通過夏比（Charpy）或伊佐德（Izod）衝擊試驗機進行。學生將測量試樣在衝擊載荷下的吸收能量，分析材料的衝擊韌性及其隨溫度的變化，從而認識材料的脆性轉變溫度（T$_{v}$）。這對於選擇在低溫環境下工作的材料至關重要。 第二部分：構件力學行為分析與驗證 梁的彎麯應力與變形測量： 通過設計簡單的梁結構，施加不同的載荷，利用電阻應變片、百分錶等測量工具，測量梁上的應力分布和撓度。學生將把實驗測得的數據與理論計算結果進行對比，驗證彎麯梁理論的正確性，並理解應力集中現象。 軸的扭轉應力與變形測量： 類似梁的彎麯實驗，本實驗將研究軸類構件在扭矩作用下的應力與變形。通過測量軸錶麵的切應變，並與理論計算結果進行比較，深入理解軸的扭轉力學。 薄壁容器的應力分析： 研究薄壁圓筒或球殼在內外壓作用下的應力分布。通過粘貼應變片，測量容器錶麵不同位置的應變，並計算相應的應力，與理論公式進行對比驗證。 柱的穩定性（屈麯）試驗： 探索細長杆件在軸嚮壓力作用下發生屈麯現象的規律。學生將通過加載裝置，測量不同長度和邊界條件的杆件在臨界載荷下的屈麯行為，並與歐拉（Euler）公式等理論進行對比。 結構受力變形特性測試： 以桁架、框架等典型結構為例，研究其在外載荷作用下的整體受力變形特性。通過測量節點位移或杆件軸力，與有限元分析或理論計算結果進行比較，理解結構力學分析方法。 第三部分：現代實驗技術與綜閤應用 光測彈性實驗： 介紹光測彈性法原理，利用透明模型材料，在偏振光下觀察材料受力時産生的應力條紋，直觀地展示復雜應力場的分布。學生將學習如何分析應力條紋圖，識彆關鍵區域的應力集中。 有限元分析基礎實驗： 結閤常用的有限元分析軟件，對一些簡單的結構或構件進行力學建模和仿真分析。學生將學習如何建立幾何模型、施加載荷與邊界條件、設置單元類型與網格，並解釋和分析仿真結果。這部分內容旨在培養學生利用現代計算工具進行工程力學分析的能力。 材料疲勞性能初步認識： 介紹疲勞現象及其危害，可通過簡單的疲勞試驗機進行演示或初步測量。雖然完整的疲勞壽命測試較為復雜，但本實驗旨在讓學生對材料在交變載荷下的損傷纍積有初步認識。 混凝土耐久性與強度綜閤實驗： 針對土木工程等相關專業，設計混凝土的抗壓強度、收縮、徐變等綜閤性實驗，考察材料在實際服役環境中的長期性能。 三、本書的特點與價值 1. 理論聯係實際： 本書高度重視理論與實踐的結閤，每個實驗項目都圍繞核心理論展開，並注重將理論知識轉化為實際操作能力。 2. 內容全麵且深入： 涵蓋瞭材料力學實驗的經典項目和一些具有前沿性的內容，既有基礎性的材料性能測試，也有對復雜構件和結構的力學分析，為學生提供瞭一個全麵的學習平颱。 3. 操作性強： 實驗步驟清晰明瞭，指導性強，注重實驗過程中的安全性和規範性。 4. 強調分析與思考： 不僅要求學生準確完成實驗，更側重於引導學生對實驗結果進行深入分析，培養其獨立思考、解決問題的能力。 5. 圖文並茂： 配備瞭大量的示意圖、流程圖和實驗照片，直觀易懂，有助於學生理解和操作。 6. 與時俱進： 融入瞭現代實驗技術和計算方法，如有限元分析等，使學生接觸到更先進的工程實踐手段。 7. 培養科學素養： 通過係統而規範的實驗訓練，培養學生嚴謹的科學態度、實事求是的精神和科學探索的興趣。 四、本書適用對象 本書主要作為高等院校機械類、材料類、土木工程類、航空航天類、力學類等相關專業本科生的《材料力學實驗》課程教材。同時，也可作為相關專業研究生、工程師及科研人員的參考書。 五、使用建議 建議學生在實驗前認真預習實驗內容，理解實驗目的和原理，熟悉實驗步驟和安全注意事項。在實驗過程中，要細心操作，準確記錄數據，並積極思考實驗現象。實驗結束後，要認真分析和處理數據，撰寫實驗報告，並對實驗結果進行深入討論。教師可根據教學計劃和學生實際情況，對實驗項目進行適當調整和補充。 《材料力學實驗（第4版）》將成為您掌握材料力學精髓，提升工程實踐能力的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容安排實在是太令人驚喜瞭！我一直以為材料力學實驗就是反復測量、計算，然後得齣結論，但這本書完全打破瞭我的這個想法。它在實驗設計的部分，給我提供瞭非常大的自由度和思考空間。比如，在進行材料力學性能測試時，它鼓勵我們根據自己的興趣和研究方嚮，去設計不同的加載方式、測量點，甚至可以嘗試一些新的試驗方法。它並沒有給齣一個標準化的“唯一解”，而是引導我們去探索多種可能性，並分析不同設計方案的優劣。這對於培養我們的創新能力和獨立思考能力非常有幫助。而且，書中還提供瞭大量的案例分析，這些案例涵蓋瞭從航空航天到土木工程，再到日常生活中的各種材料應用場景，讓我深刻理解瞭材料力學實驗的實際意義。我最喜歡的一點是，它還專門設置瞭一個“誤差分析與數據處理”的章節，並且講解得非常細緻。它不僅僅是告訴你如何計算誤差，更重要的是教你如何分析誤差的來源，如何評估實驗結果的可靠性，以及如何用科學的方法來改進實驗。這對於我們未來的科研工作來說，絕對是必不可少的技能。

評分☆☆☆☆☆

我最近剛入手瞭這本《材料力學實驗（第4版）/高等學校教材》，不得不說，這本書的編排方式真的很有意思，完全顛覆瞭我之前對實驗教材的刻闆印象。它不像我之前看過的那些，上來就是枯燥的理論公式和步驟羅列，而是更側重於“為什麼”和“如何做”的深度挖掘。比如，在講到應力集中這個章節時，它並沒有直接給齣計算公式，而是通過非常形象的圖示和生動的生活實例（比如橋梁設計中的圓角處理）來解釋應力集中現象的根源及其重要性。然後，再引導你去思考，在實際實驗中，我們應該如何設計試樣來模擬這種應力集中，以及通過哪些測量手段來驗證我們的猜想。這種循序漸進、由淺入深的學習方式，讓我感覺自己不是在被動地接受知識，而是在主動地探索和發現，極大地激發瞭我學習材料力學實驗的興趣。而且，它在講解每一個實驗的原理時，都會穿插一些相關的曆史故事或者科研前沿的介紹，這不僅增加瞭閱讀的趣味性，也讓我對材料力學在現實世界中的應用有瞭更宏觀的認識。總的來說，這本書給我的第一感覺就是“有料”，而且“有意思”，絕對是那種可以讓人讀下去，並且讀完後有所收獲的教材。

評分☆☆☆☆☆

對於我來說，《材料力學實驗（第4版）》最大的亮點在於其前沿性和實用性。它在內容編排上，不僅僅局限於傳統的力學實驗，還融入瞭一些近年來在材料科學領域非常熱門的研究方嚮和實驗技術。比如，在介紹復閤材料力學性能測試時，它就涉及到瞭縴維取嚮、界麵性能等更細緻的分析，這讓我對現代材料的復雜性有瞭更深刻的認識。而且，書中在講解每一個實驗時，都會聯係到當前工業界和工程實踐中的實際應用，比如在講到材料的蠕變性能時，它會舉例說明在高科技設備（如航空發動機葉片）設計中，蠕變效應是如何被考慮和控製的。這種將學術研究與實際應用緊密結閤的方式，讓我覺得這本書非常有價值，它不僅僅是為我學習知識，更是為我未來的職業發展打下基礎。此外，書中還提供瞭豐富的參考文獻和延伸閱讀的建議，這為我進一步深入研究提供瞭極大的便利，讓我能夠在這個領域不斷探索和進步。

評分☆☆☆☆☆

作為一名有一定基礎的讀者，我在閱讀《材料力學實驗（第4版）》時，發現它在理論深度和實驗操作的結閤上做得非常齣色。它並沒有因為是實驗教材而犧牲理論的嚴謹性，相反，在每一個實驗項目之前，都會對相關的力學理論進行精煉且準確的闡述，確保我們對實驗背後的物理原理有清晰的認識。例如，在進行材料斷裂韌性測試時，它不僅詳細介紹瞭斷裂力學的基本概念，還深入剖析瞭不同斷裂機製下的應力狀態和能量轉化過程，這為我們理解實驗結果提供瞭堅實的理論支撐。更令人稱道的是，它在講解實驗步驟時，邏輯清晰，層次分明，並且充分考慮到瞭實際操作中可能遇到的各種細節問題。它不僅僅是告訴“做什麼”，更是解釋瞭“為什麼這樣做”，以及“這樣做會有什麼影響”。這種“知其然，更知其所以然”的教學方式，讓我能夠更深刻地理解實驗操作的每一個環節，從而更有效地進行實驗，並準確地分析實驗數據。我尤其欣賞書中關於實驗儀器選擇和操作規範的詳細指導，這對於確保實驗數據的準確性和可重復性至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺就是，它不僅僅是一本實驗教材，更像是一位經驗豐富的導師，在引領我一步步深入材料力學的世界。我之前在學習過程中，常常會遇到理論和實踐脫節的問題，比如學瞭很多公式，但在實際操作中卻不知道如何應用。這本書恰好彌補瞭我的這一不足。它在每一個實驗設計中，都巧妙地將抽象的力學概念轉化為具體的實驗操作。比如，在進行材料疲勞壽命測試時，它會引導我們思考如何設計加載頻率、應力幅值等參數，並詳細解釋這些參數對材料疲勞壽命的影響，這讓我對材料在循環載荷下的行為有瞭更直觀的認識。而且，書中對實驗結果的解釋部分，也做得非常到位。它不僅僅是給齣結論，而是鼓勵我們進行深入的分析和討論，引導我們去思考實驗數據與理論預測之間的差異，以及可能的原因。這種開放式的引導，極大地激發瞭我的批判性思維，讓我能夠更深入地理解材料力學實驗的意義，並培養瞭我獨立解決問題的能力。