基础力学实验教程_张俊,宋秋红,田中旭_9787568089128

本书共七章。第一章为绪论。第二、三章为设备操作实验，主要介绍材料力学和流体力学的21项基本操作实验。第四章为理论力学仿真分析实验，介绍了利用ADAMS软件进行多体运动学和动力学分析的5项实验。第五至七章为基础力学虚拟仿真实验，介绍了材料力学、流体力学、理论力学的28项虚拟仿真实验。本书附录给出了实验数据误差分析和数据处理、量的国际单位制单位及换算、力学相关实验报告。本书较系统地介绍了基础力学课程的实验内容、原理及操作步骤，可供机械、力学、建筑、能源、航空航天类等专业的学生和相关科研人员参考。

目前，国内很少见到包括数值仿真分析和虚拟仿真实验的基础力学实验教材，随着课堂理论教学设备操作实验虚拟仿真实验教学模式的不断应用，传统力学类实验教程难以满足实际教学需求，本书正是为了满足这方面的需要而编写的。理论力学、材料力学、流体力学等课程是诸多工科专业的基础课程，学好力学课程对于学生掌握本专业知识、提升解决实际问题的能力十分重要。特别是，在当今工程教育认证背景下，要求高校从学生的需求出发，强化实践育人环节，持续改进教学方法。因此，实验教学模式改革势在必行。本书编写人员在基础力学教学实践中，逐步探索出了课堂理论教学、虚拟仿真实验教学、真实实验教学相互结合、相互补充的教学模式，取得了较好的实际应用效果。本书主要参考了现有的基础力学操作实验教学内容，在此基础上，新增了ADAMS软件仿真分析和虚拟仿真实验内容。本书共七章，涵盖了材料力学、理论力学、流体力学三门力学课程的三大类实验，包括：设备实操实验、软件设计与仿真分析实验、虚拟仿真实验。主要实验内容如下。一、设备实操实验（1）材料力学设备操作实验（11项）：拉伸实验、压缩实验、扭转实验、等强度梁实验、纯弯曲梁实验、弯扭组合梁实验、同心拉杆实验、偏心拉杆实验、剪切模量测定实验、压杆实验、叠梁实验。（2）流体力学设备操作实验（10项）：雷诺实验、能量方程实验、动量定律实验、沿程水头损失实验、局部水头损失实验、静水压强特性实验、文丘里流量计实验、毕托管测速实验、虹吸原理实验、空化机理实验。二、软件设计与仿真分析实验理论力学仿真分析实验（5项）：承载结构的静力学平衡分析实验、曲柄滑块机构的运动学分析实验、双摆杆机构的动力学分析实验、定轴轮系和行星轮系传动设计实验、六杆组合机构动力学分析实验。三、虚拟仿真实验（1）材料力学虚拟仿真实验（8项）：拉伸实验、压缩实验、扭转实验、弯曲与扭转组合变形实验、梁弯曲正应力实验、弹性模量与泊松比电测实验、压杆实验、冲击实验。（2）流体力学虚拟仿真实验（10项）：雷诺实验、伯努利实验、直管沿程阻力系数测定实验、直管局部阻力系数测定实验、动量方程实验、文丘里管流量实验、毕托管标定实验、卡门涡街实验、高低温流体混合实验、风洞实验。（3）理论力学虚拟仿真实验（10项）：摩擦力实验、刚体碰撞实验、单摆实验、简支梁结构模态分析实验、质心与转动惯量测量实验、自由振动实验、转子动刚度与动反力实验、科氏惯性力演示实验、四连杆机构演示实验、机构运动演示实验。本书较系统地介绍了基础力学课程的实验内容、原理及操作步骤，并且附录给出了实验数据误差分析和数据处理、量的国际单位制单位及换算、力学相关实验报告。本书可供机械、力学、建筑、能源、航空航天类等专业的学生和相关科研人员参考。本书的出版得到了上海海洋大学的资助，感谢上海海洋大学力学教研室的全体教师。此外，华中科技大学出版社对本书的出版也给予了极大支持，在此深表感谢。由于作者水平有限，书中难免存在不足与疏漏之处，恳请广大读者批评指正。编者2022年10月

目录第一章绪论(1)第一节基础力学实验教学改革思路(1)第二节基础力学实验的教学内容(2)第三节基础力学实验的特点及要求(4)第二章材料力学设备操作实验(6)第一节拉伸实验(6)第二节压缩实验(12)第三节扭转实验(15)第四节等强度梁实验(19)第五节纯弯曲梁实验(24)第六节弯扭组合梁实验(29)第七节同心拉杆实验(35)第八节偏心拉杆实验(37)第九节剪切模量测定实验(41)第十节压杆实验(43)第十一节叠梁实验(45)第十二节实验仪器设备(48)第三章流体力学设备操作实验(65)第一节雷诺实验(65)第二节能量方程实验(68)第三节动量定律实验(71)第四节沿程水头损失实验(74)第五节局部水头损失实验(76)第六节静水压强特性实验(81)第七节文丘里流量计实验(84)第八节毕托管测速实验(87)第九节虹吸原理实验(89)第十节空化机理实验(91)第四章理论力学仿真分析实验(95)第一节ADAMS软件介绍(95)第二节承载结构的静力学平衡分析实验(100)第三节曲柄滑块机构的运动学分析实验(109)第四节双摆杆机构的动力学分析实验(115)第五节定轴轮系和行星轮系传动设计实验(122)第六节六杆组合机构动力学分析实验(127)第五章材料力学虚拟仿真实验(130)第一节拉伸实验(130)第二节压缩实验(132)第三节扭转实验(134)第四节弯曲与扭转组合变形实验(137)第五节梁弯曲正应力实验(139)第六节弹性模量与泊松比电测实验(143)第七节压杆实验(146)第八节冲击实验(148)第六章流体力学虚拟仿真实验(151)第一节雷诺实验(151)第二节伯努利实验(153)第三节直管沿程阻力系数测定实验(156)第四节直管局部阻力系数测定实验(158)第五节动量方程实验(160)第六节文丘里管流量实验(163)第七节毕托管标定实验(165)第八节卡门涡街实验(167)第九节高低温流体混合实验(169)第十节风洞实验(171)第七章理论力学虚拟仿真实验(174)第一节摩擦力实验(174)第二节刚体碰撞实验(175)第三节单摆实验(178)第四节简支梁结构模态分析实验(180)第五节质心与转动惯量测量实验(183)第六节自由振动实验(187)第七节转子动刚度和动反力实验(189)第八节科氏惯性力演示实验(192)第九节四连杆机构演示实验(193)第十节机构运动演示实验(196)附录A实验数据误差分析和数据处理(198)附录B量的国际单位制单位及换算(207)附录C力学相关实验报告(208)C.1理论力学仿真分析实验报告(208)C.2材料力学实验报告(211)C.3流体力学实验报告(228)主要参考文献(238)

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