本教材是编写团队长期在力学实验教学、科研一线工作的心得体会和成果总结。遵循了如下原则，同时
也是本教材的创新和特色：一是紧贴教学大纲的要求和实验仪器设备的现实，利用二维码，把一些关键
性环节通过PPT、视频进行详细阐述，直观明了，便于学生加深对实验基本原理和方法设计的目的理解，
可以快速上手开展实验，节约时间，提高效率；二是丰富了动载荷实验的内容，比如MTS疲劳试验、落锤
冲击试验、Hopkinson压杆试验等，既反映了我校力学实验教学的学科特色，更为学生涉足、开展材料的
应变率效应实验提供指导；三是对近年来有关基础力学实验竞赛、结构设计竞赛、工程实践制作等科技
创新型活动进行了整理归纳，这既是工程力学实验的应用推广，也是力学实验教学的拓展升华。教材内
容共分六个部分：理论力学实验、材料力学实验、振动实验、数值模拟实验、动载荷实验、制作加载实
验，另外附有部分仪器设备的详细使用说明、部分科技创新竞赛任务书和常做实验的报告样本。

本书适合作为普通高等院校土木类、机械类等本科、研究生的实验教材，也可以作为工程力学、材料力
学等课程的教学参考书，还可以作为力学与结构创新比赛的辅导教材或高职高专院校的力学实验教材。



 

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绪论力学实验基础知识1

第一部分理论力学实验

第一章验证性实验6

实验1-1质点系动量定理推演6

实验1-2四种不同载荷的观测与理解7

实验1-3求不规则物体的重心8

实验1-4三线摆法测定不规则物体的转动惯量10

实验1-5摩擦因数测定15

实验1-6工程结构振动实验演示17

第二部分材料力学实验

第二章基本性实验20

实验2-1低碳钢和铸铁拉伸实验20

实验2-2低碳钢和铸铁压缩实验29

实验2-3剪切实验31

实验2-4扭转实验33

实验2-5剪切弹性模量G的测定38

实验2-6梁的弯曲正应力实验40

实验2-7主应力实验45

实验2-8压杆稳定实验48

第三章设计性实验52

实验3-1粘贴电阻应变片实验52

实验3-2偏心拉伸实验54

实验3-3等强度梁应变测定实验和桥路变换接线实验57

实验3-4电阻应变片灵敏系数标定59

实验3-5材料弹性模量E和泊松比μ的测定62

实验3-6条件屈服应力σ0?2的测定66

实验3-7真应力?真应变曲线测定69

实验3-8刚架综合实验72

实验3-9不同截面杆件的扭转75

第四章自主性实验一82

实验4-1简谐振动幅值与频率的测量82

实验4-2简支梁固有频率测量85

实验4-3油阻尼减振器实验86

实验4-4主动隔振实验88

实验4-5被动隔振实验90

实验4-6多自由度系统固有频率及振型测量91

第四部分数值模拟实验（自主性实验）

第五章自主性实验二95

实验5-1理论力学问题求解器95

实验5-2材料力学问题求解器99

实验5-3结构力学求解器101

第五部分动载荷实验

第六章动载荷实验107

实验6-1摆锤冲击实验107

实验6-2落锤冲击试验110

实验6-3MTS疲劳加载实验112

实验6-4霍普金森压杆实验116

第六部分制作加载实验

第七章创新型实验一121

实验7-1压杆设计与制作121

实验7-2四点弯曲梁的设计与制作122

实验7-3曲拐的设计与制作125

实验7-4桁架桥梁设计与制作127

第八章创新型实验二129

实验8-1鸡蛋坠落保护装置制作129

实验8-2牙签发射装置制作129

实验8-3简易器材桥梁制作130

实验8-4自动行驶装置制作131

实验8-5楼房模型定向爆破132

附录105

附录A误差分析及数据处理知识134

附录B电测法的基本原理150

附录CDNS电子万能试验机操作方法介绍158

附录DCML?1H 系列应力?应变综合测试仪162

附录EYJ-4501A静态数字电阻应变仪使用说明167

附录F材料力学多功能(BDCL)试验台173

附录GWS-Z30振动台系统使用说明176

附录H常用工程材料的力学性质和物理性质191

附录K材料力学实验记录192

附录I部分实验力学竞赛试题与任务书204

附录J部分结构设计竞赛任务书217

杨绪普，董璐，王波，段力群，主编，解放军工程学校