《工程力学实验》（1）绪论

《工程力学实验》（1）绪论上海交通大学工程力学实验中心工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn《工程力学实验》（1）绪论1.工程力学实验的任务2.工程力学实验的内容和要求3.工程力学实验的学习方法4.本课程的相关事宜工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn《工程力学实验》（1）绪论1.工程力学实验的任务2.工程力学实验的内容和要求3.工程力学实验的学习方法4.本课程的相关事宜工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn1.工程力学实验的任务实验是理论的基础，也是科学发展的基础。英国科学家罗杰尔.培根曾指出：“没有实验，任何新的东西不能深知。”近代科学技术的发展无不与实验有着密切的联系。工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn1.工程力学实验的任务实验从观测开始哥白尼1543年，《天体运行说》，打破了统治1000多年的地心说，但主观认为行星轨道是圆的。开普勒积累了他和老师两代人的观察，经过9年时间，终于给出正确表述：一切行星绕太阳运动的轨道是椭圆的，太阳位于一个焦点上。收入在1619年《宇宙的和谐》一书中。伽利略，实验科学之父传说在比莎斜塔上做了自由落体实验，实际上是通过研究摆的运动和斜面上的运动，得到了惯性定律、落体定律和抛体运动定律。1638年，《两门新科学》1594年，《论机械》，第一本力学书1605年，把观察和实验作为科学研究的坚实基础。把逻辑推理和实验相结合这一科学方法论的创始人。工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn1.工程力学实验的任务牛顿1687年，在总结前人成果的基础上，发现了质点运动规律，发表《自然哲学的数学原理》，建立了牛顿力学体系。达芬奇，16世纪颇有影响力的力学家研究了飞行原理，绘下了湍流涡旋图，进行过梁的实验，设计过升降机，绘出过人体解剖图。其科学思想，在科学史上也具有划时代的意义。这段历史充分说明了理论形成的过程，更说明了实验观测在力学中的地位。随着科学的发展，实验就远远不局限于对大自然的观测，而是有目的的导致一些现象的出现，然后去观测它，分析它，力求得出规律性的东西。这类实验有在现场的实地测量，有在实验室的模型实验和模拟实验。这些是当今实验研究的主要特征。工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn1.工程力学实验的任务作为一门独立设课的《工程力学实验》课程，是理论联系实际的实践性课程，是理论学习的深化和发展，也是培养学生分析问题和解决问题能力的一个重要途径。工程力学研究的都是工程实践中的实际问题，它对生产实践起着重要的指导作用。在工程力学研究中的实验研究与理论分析相辅相成，具有同等重要的地位。工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn1.工程力学实验的任务施工中的卢浦大桥工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn1.工程力学实验的任务建成后的卢浦大桥工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn1.工程力学实验的任务载荷情况：载荷形式静、动载荷大小材料结构形式支撑形式环境：动力、风、水温度、磁场运动状态：位移、速度、加速度变形：应力、应变材料：材料性能疲劳强度断裂性能结构：固有频率阻尼、刚度强度船舶建筑飞行器安全性可靠性稳定性工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn1.工程力学实验的任务以卢浦大桥为例它是一座全钢结构拱桥。为确保大桥的安全性、可靠性和稳定性，在大桥设计和建造时，就要对大桥所采用的各种金属材料做材料做力学性能试验，为满足大桥对构件的强度、刚度和稳定性要求，对不同构件要作实验应力分析，为检验大桥的防风抗震能力还要对整体结构或其模型做结构动、静力试验和风洞试验。工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn1.工程力学实验的任务材料力学性能的测定和分析受力构件的实验应力分析结构静、动力试验与分析流体速度场和压强场的测量与分析工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cnRecent(2001)failureofoffshoreoilplatformnearBrazil工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn《工程力学实验》（1）绪论1.工程力学实验的任务2.工程力学实验的内容和要求3.工程力学实验的学习方法4.本课程的相关事宜工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn2.工程力学实验的内容和要求由工程力学实验的任务知道，工程力学实验包括：理论力学实验材料力学实验流体力学实验工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn2.工程力学实验的内容和要求按照课时要求分为：《工程力学实验》（1）•基本性实验，秋季开设–强调基本力学原理和概念的理解与掌握–通过基本实验训练，加强实验基本方法和基本技能的培养–流体力学实验，在流体力学课程内完成《工程力学实验》（2）•综合提高性实验，春季开设–强调工程应用背景–加强分析问题和解决问题的综合性能力的培养–掌握科学研究的基础工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn2.工程力学实验的内容和要求本学期安排的实验内容1.单自由度系统自由振动，2学时2.单自由度系统强迫振动，2学时3.拉伸与压缩实验，2学时4.工字型梁弯曲，2学时5.质心与转动惯量测量，2学时6.扭转与G的测定，2学时7.弯扭组合应力，2学时8.弹性模量与偏心拉伸，2学时工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn2.工程力学实验的内容和要求1.拉伸与压缩实验工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn2.工程力学实验的内容和要求2.扭转与G的测定工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn2.工程力学实验的内容和要求3.工字型梁弯曲工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn2.工程力学实验的内容和要求4.单自由度系统自由振动实验2《工程力学实验》课程的内容和要求工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn2.工程力学实验的内容和要求5.单自由度系统强迫振动实验2《工程力学实验》课程的内容和要求工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn2.工程力学实验的内容和要求6.质心与转动惯量测量工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn2.工程力学实验的内容和要求7.弯扭组合应力工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn2.工程力学实验的内容和要求8.弹性模量与偏心拉伸工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn2.工程力学实验的内容和要求工程力学实验的要求学会基本力学量的测量学会工程力学实验常用仪器设备的使用操作掌握实验数据的处理方法学会用实验检验工程力学理论学会用力学理论对实验现象进行初步的分析判断学会用实验方法解决简单的工程实际问题，为科研和工程实践中的实验研究打下基础工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn《工程力学实验》（1）绪论1.工程力学实验的任务2.工程力学实验的内容和要求3.工程力学实验的学习方法4.本课程的相关事宜工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn3.本课程的学习方法工程力学实验是一门实践性课程，与理论教学不同，它的教学方式以实践训练为主。学生应在教师指导下，充分发挥主观能动性，加强自己独立实践能力的训练。为做好实验，应注意以下三个环节：1、实验前认真做好预习，明确实验目的，了解实验原理，弄清实验内容和步骤，了解所用仪器设备的基本原理和使用方法，做好预习报告。实验预习是实验前最基本的要求，预习报告计入实验成绩中，每次上课时需要给实验指导教师签字，实验预习报告内容如下：（1、实验目的，2、实验原理和实验方法，3、实验仪器设备基本了解，4、实验预习中的疑惑和问题）工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn3.本课程的学习方法2、实验过程中课堂操作是实验教学的中心环节。正式实验前，先要熟悉了解试验机器、仪器设备的基本原理，操作规程和注意事项。实验时严格按操作规程进行操作，认真观察实验现象，如实记录实验数据。如遇问题及时报告老师。实验结束，应检查数据是否齐全，并清理现场，将使用过的仪器设备恢复原状。3、实验后及时小结，认真完成实验报告，使感性认识上升到理性认识。实验报告应根据实验要求撰写，其内容一般应包括：工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn3.本课程的学习方法（1）实验名称（2）实验目的（3）实验原理：简要原理及计算公式、有关示意图（4）实验仪器：仪器名称、型号，必要时绘出仪器简图（5）实验简要步骤（6）实验记录及数据处理（7）实验结果的分析讨论（包括完成作业题）实验报告要求完整、简洁，字迹清楚，应独立完成，除试验曲线可用电脑绘制外，实验报告要求手写。实验报告应在实验后一周内交实验教师。工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn《工程力学实验》（1）绪论1.工程力学实验的任务2.工程力学实验的内容和要求3.工程力学实验的学习方法4.本课程的相关事宜工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn4本课程的相关事宜本课程成绩评定方法期末考试内容本课程教材本课程教学进度安排实验网上选课《工程力学实验》（1）绪论工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn本课程成绩评定方法成绩评定实验报告：8×8％＝64％期末考试：36％实验报告评分标准1.预习准备充分，资料齐全（10%）2.实验认真守纪，积极主动（20%）3.报告字迹端正，条理清晰（10%）4.报告内容完整，数据正确（40%）5.讨论深入细致，见解创新（20%）实验成绩按五方面内容以A、B、C…五个成绩等级（优、良、中、及格、差）给分，最终统计总成绩，并签名。对于实验中的错误，如公式、图表、曲线错误和不完整，都将会被扣分。实验报告一周内递交工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn期末考试内容考试内容：基本原理和概念实验方法实验现象分析实验结果分析课程小结本课程总结、体会及建议（附加分）工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn本课程教材学校教材科：《工程力学实验教程》，上海交通大学出版社，2007年5月•包括了理论力学、材料力学和流体力学的相关实验指导书实验中心网站：•PDF文档，便于下载打印•HTM文档，便于查阅工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn实验网上选课登陆名：学号，密码：学号（初始登陆）实验时间：周一第9-10节周二第9-10节周五第1-2节、第7-8节选课操作演示工程力学实验中心http：//em.sjtu.edu.cn本课程教学进度安排第10周：绪论课，2学时第10-14周1.单自由度系统自由振动，2学时2.单自由度系统强迫振动，2学时3.拉伸与压缩实验，2学时4.工字型梁弯曲，2学时第14-17周5.质心与转动惯量测量，2学时6.扭转与G的测定，2学时7.弯扭组合应力，2学时8.弹性模量与偏心拉伸，2学时第18周答疑：周二下午，考试：周三下午1点工程力学实验中心介绍……