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出版者:华中科技大学出版社

作者:陈锋;段自力;王文安

出品人:

页数:159

译者:

出版时间:1999-1

价格:7.00元

装帧:

isbn号码:9787560918785

丛书系列:

图书标签:

11
材料力学
力学实验
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实验报告
应力应变
材料性能

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具体描述

绪论

第一章材料力学实验

§1—1拉伸试验

§1—2压缩试验

§1—3引伸计法测定材料的弹性模量E

§1—4电测法测定材料的弹性常数E和μ

§1—5扭转试验

§1—6材料切变模量G的测定

§1—7矩形截面梁弯曲正应力电测实验

§1—8薄壁圆管在弯曲和扭转组合变形下的主应力测定

§1—9金属材料规定残余伸长应力σr0.2的测定

§1—10冲击试验

§1—11金属材料疲劳试验

§1—12悬臂梁振动应力测量实验

§1—13残余应力的盲孔电测实验

§1—14拉伸试验中利用微机采集和处理数据

§1—15压力容器的强度检验(电测法设计性实验)

第二章材料力学实验常用设备简介

§2—1材料试验机及其分类

§2—2液压式万能试验机

§2—3电子式万能试验机

§2—4扭转试验机

§2—5冲击试验机

§2—6纯弯曲疲劳试验机

§2—7机械式引伸计

§2—8静态电阻应变仪

§2—9动态电阻应变仪

§2—10光线示波器

第三章电阻应变片测量技术

§3—1电阻应变片的工作原理及其分类

§3—2电阻应变片的工作特性

§3—3电阻应变片的粘贴与防护

§3—4电桥原理

§3—5电桥接法

§3—6静态应变测量

§3一7动态应变测量技术简介

附录I 实验数据的处理

附录Ⅱ 工程材料力学性能试验的国家标准(GB)简介

结构动力学导论：现代工程分析的基石书籍名称：结构动力学导论作者：张维国出版社：高等教育出版社出版年份：2023年 --- 内容简介《结构动力学导论》旨在为土木、机械、航空航天等工程领域的学生和专业工程师提供一个全面、深入且实用的结构动力学理论和方法体系。本书立足于经典力学和材料力学的基础，系统地构建了描述和分析随时间变化的载荷作用下结构响应的数学模型与计算技术。在当今世界，工程结构面临着越来越复杂的环境挑战，如地震、强风、撞击乃至高超声速飞行带来的周期性载荷，使得传统的静力学分析方法远不能满足安全性和可靠性的要求。本书正是为了应对这些挑战而编写的权威教材与参考手册。第一部分：动力学基础与单自由度系统分析本书的开篇奠定了结构动力学分析所需的数学和物理基础。第一章：动力学分析的基本概念与运动学本章首先回顾了牛顿运动定律在工程结构中的应用，明确了广义坐标、位移、速度、加速度的定义。重点阐述了惯性力、阻尼力与回复力的概念，并引入了结构动力学问题的基本方程——拉格朗日方程（或基于能量方法的变分原理）。为后续的复杂系统分析打下坚实的变分法基础。第二章：单自由度系统的自由振动分析这是结构动力学分析的核心起点。本章详细推导了无阻尼和有阻尼单自由度系统的运动微分方程。通过求解常微分方程，我们得到了系统的固有频率（自然频率）、周期以及阻尼比。引入了振型（本例中即为自由度本身）和振动特性参数的物理意义。内容涵盖了临界阻尼、欠阻尼和过阻尼三种情况下的自由振动衰减规律，并利用对数衰减率法对实验测得的阻尼参数进行了精确标定。第三章：单自由度系统的受迫振动分析本章将分析外部周期性载荷作用下的结构响应。重点关注了简谐激励下的稳态响应。详细推导了系统的稳态位移、速度和加速度的解析解，并引入了至关重要的“频率响应函数”和“放大系数”概念。通过幅频曲线的分析，深入探讨了“共振”现象的机理、危害及工程控制方法。此外，本章还涉及了瞬态响应的求解方法，特别是稳态解与自由衰减解的叠加过程。第四章：单自由度系统的瞬态响应与脉冲激励在实际工程中，如爆炸或撞击，往往表现为非周期性的脉冲载荷。本章专注于瞬态响应的分析。我们引入了卷积积分（Duhamel积分）作为求解任意时间函数激励下系统响应的通用工具。通过对单位脉冲响应函数的定义和应用，使得任何复杂输入都可以分解为基本响应的叠加，极大地提高了分析的通用性。本章还详细讨论了结构在地震波作用下的动力响应计算。第二部分：多自由度系统分析与模态理论将分析从简化的单自由度模型扩展到实际工程中普遍存在的多自由度（MDOF）系统，是理解复杂结构行为的关键。第五章：多自由度系统的运动方程建立本章系统地介绍了构建MDOF系统运动方程的方法，主要聚焦于基于牛顿定律和基于能量的方法（拉格朗日法）。我们使用质量矩阵($mathbf{M}$)、阻尼矩阵($mathbf{C}$)和刚度矩阵($mathbf{K}$)来统一描述系统的动力学特性，导出矩阵形式的二阶常微分方程组。第六章：自由振动与固有特性分析在无阻尼和无外力作用下，MDOF系统表现为模态振动。本章的核心在于特征值问题的求解。我们详细推导了系统的特征方程，并通过求解广义特征值问题，获得了系统的固有频率和对应的振型向量。系统地阐述了模态的物理意义，即结构在特定频率下以特定空间形态振动的能力。我们强调了模态的正交性，这是后续模态叠加法的基础。第七章：模态叠加法与受迫振动分析模态叠加法是MDOF系统受迫振动分析中最常用且高效的数值方法。本章详细介绍了如何利用振型将复杂的MDOF问题转化为一组解耦的单自由度系统（模态坐标系统）。通过模态参与系数，将外部载荷投影到各个模态上，从而分别计算各阶模态的响应，最后再叠加得到总响应。本章还探讨了对有限阶模态截断的误差分析，确保工程精度。第三部分：连续体动力学与数值方法针对梁、板等具有无限自由度的连续体结构，需要引入偏微分方程和先进的数值计算方法。第八章：连续体结构的动力学基础本章将动力学概念推广到无限自由度系统，即连续体。以欧拉-伯努利梁模型为例，推导了梁的动力学微分方程，包括自振动和受迫振动。讲解了边界条件对梁的固有频率和振型的影响（如简支、固支）。第九章：有限元法在结构动力学中的应用现代工程实践几乎完全依赖数值方法。本章详细介绍了有限元法（FEM）在动力学分析中的应用。重点讲解了如何使用形函数（插值函数）离散化连续体，从而得到离散化的质量矩阵和刚度矩阵。本章为读者建立了从物理世界到有限维离散模型的桥梁。第十章：时间积分方法与稳定性分析对于含有阻尼的多自由度或有限元模型（通常为不可解耦的代数微分方程组），必须采用时间积分数值求解。本章系统介绍了线性结构动力学问题的几种主要时间积分算法，包括： 1. 显式积分方法（如中心差分法）：计算简单，但受限于时间步长（CFL条件），稳定性要求高。 2. 隐式积分方法（如Newmark-$eta$法，Houbolt法）：精度高，计算稳定，但每一步需要求解线性方程组。本章深入分析了这些方法的精度、稳定性和耗散性，指导工程师在不同工况下选择合适的求解器。总结与展望《结构动力学导论》的撰写遵循“从简到繁，从理论到实践”的原则。全书结构清晰，推导严谨，注重工程应用和计算实现。每章后都附有大量的例题和习题，旨在巩固理论知识并训练实际的计算能力。本书不仅是高校相关专业的基础教材，也是从事地震工程、风洞试验、冲击吸能设计等领域工程师必备的参考工具书。通过本书的学习，读者将能够准确地预测和评估结构在动态载荷下的安全性和使用性能。