應用理論力學實驗(附光盤高等學校教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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莊錶中，王惠明著 著

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040262926

商品編碼：29729496306

包裝：平裝

齣版時間：2009-06-01

基本信息

書名:應用理論力學實驗(附光盤高等學校教材)

定價：25.00元

售價：17.5元,便宜7.5元,摺扣70

作者:莊錶中,王惠明著

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2009-06-01

ISBN：9787040262926

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版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

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編輯推薦

內容提要

本書把身邊的、工程中的和科研成果中的與理論力學有關的實例，通過演示和實驗兩大部分加以介紹，並對實驗室可供學生如何動手實施定性和定量的實驗作瞭說明。全書共分6章：章緒論，講述應用理論力學實驗的內容、理論力學應該上實驗課的理由以及實驗方法與時間安排；第2章為靜力學的創新應用演示實例；第3章為運動學的創新應用演示實例；第4章為動力學的創新應用演示實例；第5章為理論力學中的若乾實驗(包括：①動、靜滑動摩擦因數的測試；②不可見軸産品的轉速測試；③功率、力矩、轉速三者的關係與動力機的效率)；第6章為ZME-1型理論力學多功能實驗颱介紹與實驗步驟。此外，為便於讀者閱讀和使用此書，書後附有6項可供參考的知識和4個實驗報告參考格式。本書附有光盤1片，內容包括：1．靜力學中若乾應用演示實例的視頻；2．運動學中若乾應用演示實例的視頻；3．動力學中若乾應用演示實例的視頻；4．動滑動摩擦因數實驗測試與操作指南(有視頻的ppt)；5．不可見軸産品的轉速測試方法與操作指南(有視頻的ppt)；6．功率、力矩、轉速的測試方法與操作指南(有視頻的ppt)；7．ZME-1型理論力學多功能實驗颱操作指南。本書可作為高等學校理論力學實驗課程的教材，也可供有關工程技術人員參考。

目錄

章 緒論
§1．1 應用理論力學實驗的內容
§1．2 理論力學應該上實驗課的理由
§1．3 實驗方法與時間安排
第2章 靜力學的創新應用演示實例
§2．1 麯柄滾軸拖把擠水的過程與受力分析
§2．2 桑塔納汽車用的韆斤頂受力分析與自鎖條件
§2．3 膨脹螺釘的應用技術與約束力分析
§2．4 管子鉗與剪刀鉗的受力分析
§2．5 挖掘機部件的受力分析與求解各油缸的推力或拉力
§2．6 壓延機的摩擦因數問題
§2．7 滑動摩擦不自鎖問題——自動關門的搖皮
§2．8 翻倒問題與起重機的穩定度
§2．9 螺鏇壓榨機或螺鏇拔銷爪
第3章 運動學的創新應用演示實例
§3．1 鏇轉式、往復式剃須刀的比較，麯柄框架機構與外殼振動控製的技術
§3．2 推土機的機構運動與分析
§3．3 多功能萬花尺——剛體作平麵運動時，平麵圖形上各點有不同的軌跡
§3．4 繞綫器的轉速比與圈數指示器
§3．5 用尼龍絲作刀具的高速轉動割草機
§3．6 自動鏇轉螺絲刀的行星齒輪
§3．7 塑料套會自動套在鞋上的機器
§3．8 蘋果削皮機的運動分析
第4章 動力學的創新應用演示實例
§4．1 拳擊機拳擊力的標定方法和動力學普遍定理的綜閤應用
§4．2 質點係動量定理的演示
§4．3 平衡的四個問題
§4．4 振動産生優美動聽的音樂
§4．5 隔振理論及各種隔振器
§4．6 幾種懸浮平衡
第5章 理論力學中的若乾實驗
§5．1 動、靜滑動摩擦因數的測試
§5．2 不可見軸産品的轉速測試
§5．3 功率、力矩、轉速三者的關係與動力機的效率
第6章 ZME-1型理論力學多功能實驗颱介紹與實驗步驟
§6．1 實驗內容
§6．2 實驗裝置
§6．3 實驗指導
§6．4 ZME-1型理論力學多功能實驗颱實驗報告(見附錄J)
附錄A 三綫擺實驗方法求均質、等厚度圓盤轉動慣量計算公式的推導
附錄B 力學中若乾物理量的“分貝”錶示方法
附錄C 非均質物體轉動慣量測試的等效技術
附錄D 樂音頻率與八音琴音鍵固有頻率的計算
附錄E 力學量國際單位製單位
附錄F 實驗數據的類型與處理
附錄G 動滑動摩擦因數測試實驗報告
附錄H 不可見軸産品的轉速測試實驗報告
附錄I 小型直流電機的功率、力矩、轉速測試實驗報告
附錄J ZME-1型理論力學多功能實驗颱實驗報告
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

經典力學實驗的嚴謹探索與實踐：一本深入理解理論與實踐的橋梁之作 導言： 在工程科學與物理學領域，力學作為一門基礎學科，其理論的掌握與實驗的驗證密不可分。本書並非您提及的《應用理論力學實驗（附光盤）》，而是專注於為讀者提供一個獨立、深入、且高度聚焦的實驗方法論與經典力學核心原理驗證平颱。它旨在彌補純理論學習與真實工程環境之間的鴻溝，通過一係列精心設計的實驗項目，使學習者能夠親手觸摸、測量和分析物理世界的力學現象。 第一部分：實驗的基石——精確測量與誤差分析的藝術 本書的開篇並非直接跳入復雜的力學模型，而是迴歸到科學實驗的根本——測量。我們認為，任何有效的力學實驗都建立在可靠的數據基礎之上。 第一章：精密測量的基礎理論與實踐 本章詳細闡述瞭誤差的來源、分類（係統誤差與隨機誤差）以及現代計量學中的不確定度評定方法。我們深入探討瞭遊標卡尺、螺鏇測微器等傳統精密量具的正確使用規範，並引入瞭更高級的測量工具，如激光位移傳感器和應變片的基礎原理。 重點內容： 顯著性檢驗、最小二乘法在數據擬閤中的應用、測量鏈的誤差傳遞分析。 實踐目標： 培養學生對測量結果的批判性思維，理解“精確性”並非絕對，而是有界限的。 第二章：數據采集與初步處理 在實驗數據數字化趨勢下，本章側重於如何高效、準確地采集動態或準靜態的力學數據。內容涵蓋瞭數據采集卡（DAQ）的硬件選型、信號調理電路（如橋式電路用於應變測量）的配置，以及時間序列數據的預處理技術，如濾波（均值濾波、低通濾波）以去除環境噪聲。 案例分析： 對一個簡諧振動的位移-時間麯綫進行采集，並使用傅裏葉分析方法初步識彆信號中的主頻率成分。 第二部分：靜力學與材料力學的核心驗證 在奠定測量基礎後，本書轉嚮對力學最基本分支——靜力學和材料力學——的實驗性驗證。 第三章：平衡態的精確檢驗：靜力學實驗 本章設計的實驗嚴格遵循牛頓第一定律和靜力平衡條件。重點不再是計算題，而是如何在一個存在摩擦、可能存在支撐結構變形的真實係統中，驗證 $sum F = 0$ 和 $sum M = 0$ 成立的條件。 實驗實例： 力的平行四邊形法則驗證： 使用力塔和測力計，在不同角度下精確測量閤力，並與理論計算值進行對比分析，重點討論力的矢量分解誤差。 平麵桁架的節點力分析： 搭建一個小型桁架結構，施加已知載荷，使用應力測量技術（如粘貼應變片）或拆卸測量，驗證各杆件的內力分布是否與理論解（如節點法或截麵法）相符。 第四章：材料的應力-應變響應：本構關係的實驗確立 這是對材料力學理論理解的關鍵一步。本章詳述瞭如何使用萬能試驗機進行標準化的拉伸、壓縮和彎麯試驗。 核心實驗： 金屬材料的單軸拉伸試驗： 詳細指導如何選取試樣、安裝引伸計（重點是接觸式和非接觸式引伸計的差異與選擇），並精確標定彈性模量（楊氏模量）、屈服強度和極限抗拉強度。討論瞭加工硬化現象的實驗觀察。 扭轉試驗與剪切模量測定： 使用扭轉試驗機，研究圓截麵杆件在純扭轉載荷下的應力分布，實驗測定材料的剛性模量（剪切模量 $G$）。 韌性與脆性行為的判據實驗： 通過衝擊試驗（如夏比V型缺口衝擊試驗）觀察材料的韌脆轉變溫度，結閤斷口分析，深入理解材料的微觀結構對抗拉特性的影響。 第三部分：動力學與振動的探索 在掌握靜態力學後，本書引導讀者進入時變的動力學領域，理解係統在時間和空間上的演化。 第五章：振動係統的自由響應與特性辨識 本章的核心在於如何通過實驗手段確定一個實際機械係統的固有頻率和阻尼比。 實驗方法： 自由振動衰減試驗： 對一個單自由度彈簧-質量係統施加初始激勵後，利用傳感器記錄其自由衰減過程。通過對衰減麯綫進行對數減減法處理，精確計算阻尼比 $zeta$。 受迫振動與頻率響應函數（FRF）： 使用激振器（如衝擊錘或電磁激振器）對係統施加正弦掃頻激勵。通過采集輸入力與輸齣響應（加速度或位移）的信號，繪製頻率響應麯綫，從而直觀確定係統的共振峰值與帶寬。 第六章：剛體動力學的實驗驗證 本章關注於對角動量定理和能量守恒在實際轉動係統中的應用。 實例探究： 轉動慣量的精確測量： 利用迴轉儀或簡單的擺動實驗裝置，通過測量係統的周期，結閤已知的質量和幾何尺寸，反演齣實際轉動慣量，並與理論計算值進行對比，探討支撐軸的摩擦力矩對結果的影響。 陀螺效應的定性與定量觀察： 設計一個小型陀螺儀實驗平颱，讓學生親身體驗進動、章動等現象，並利用角動量守恒原理定量解釋觀測到的現象。 第四部分：高級主題與實驗建模 第七章：實驗中的結構動力學初步 本章開始接觸到更高階的力學問題，即對復雜結構（如梁）的模態分析。 模態分析實驗： 介紹模態試驗的基本流程，包括對一根懸臂梁進行激勵和響應點的布置，使用頻響函數數據，通過峰值頻域法或頻域分解法（FDD）初步識彆結構的前幾個振型和對應的固有頻率。 結論：從數據到知識的飛躍 全書貫穿瞭嚴謹的科學態度和對實驗不確定性的尊重。每一章的實驗報告要求都強調瞭結果的討論與不確定度的量化，而不是簡單地羅列數據。本書旨在將學生培養成能夠設計、執行、分析和報告復雜力學實驗的閤格工程師和研究人員，使他們能夠將抽象的力學方程轉化為可被量化驗證的物理現實。本書不依賴於任何特定的軟件或光盤資源，而是提供瞭一套普適的、基於物理原理的實驗方法論框架。

評分☆☆☆☆☆

作為一個多年從事力學教學工作的教師，我一直關注著市麵上優秀的實驗教材。這本《應用理論力學實驗》的確給瞭我不少驚喜。從內容上看，它不僅涵蓋瞭理論力學課程的經典實驗項目，如力傳感器、扭矩測試、振動分析等，更重要的是，它在實驗的設計理念和教學方法上有所創新。我注意到書中對實驗的背景介紹、理論依據的闡述都非常詳實，並且給齣瞭不同層級的實驗要求，這對於因材施教、滿足不同層次學生的需求非常有幫助。書中對實驗儀器的選用、操作步驟的規範以及安全注意事項的強調，都體現瞭編寫者的嚴謹和負責。最令我印象深刻的是，書中似乎融入瞭當前一些先進的實驗技術和仿真手段，這對於培養學生的新工科素養和創新能力具有重要意義。當然，教學的最終效果還需要在課堂上檢驗，但我對這本書的潛力充滿期待，相信它能夠成為我們教學工作中的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

我是一名初次接觸理論力學實驗的教師，對於如何有效地開展實驗教學感到有些迷茫。這本《應用理論力學實驗》的齣版，對我來說無疑是雪中送炭。我特意仔細研究瞭其中的一些章節，發現它在實驗項目的選擇上非常具有代錶性，幾乎涵蓋瞭理論力學課程的全部核心內容。更重要的是，書中對每個實驗的“實驗目的”、“實驗裝置”、“實驗步驟”、“數據記錄”和“結果分析”都進行瞭詳細的闡述，並且配有清晰的圖示，這極大地降低瞭我的備課難度。我特彆欣賞書中關於“注意事項”和“安全提示”的強調，這對於確保實驗過程的安全至關重要。我也期待書中所附光盤的具體內容，希望能看到更豐富的演示動畫、仿真軟件或者數據處理工具，這將有助於我更生動、更有效地嚮學生傳授知識。

評分☆☆☆☆☆

終於收到這本《應用理論力學實驗》，早就聽聞其在力學實驗教學領域的大名。我是一名即將步入大三的工科學生，理論力學課程的學習對我來說是基礎中的基礎，也正是因此，實驗環節的理解和掌握顯得尤為重要。這本書的裝幀非常紮實，拿在手裏有分量，內頁紙張的質感也很好，印刷清晰，這給瞭我一種踏實感。打開目錄，首先映入眼簾的是實驗的編排邏輯，從最基礎的受力分析到較為復雜的材料力學實驗，循序漸進，層層遞進，這對於我這樣需要係統性學習的學生來說，無疑是一個巨大的福音。我尤其期待書中關於實驗誤差分析和數據處理的部分，這往往是理論聯係實際最關鍵的環節，也是很多同學感到睏惑的地方。希望這本書能提供更深入、更易於理解的指導，幫助我真正掌握實驗的精髓，而不是僅僅完成任務。另外，封麵設計也比較簡潔大氣，符閤教材應有的嚴謹風格。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對力學充滿好奇的自學愛好者，一直渴望能通過實踐來加深對理論知識的理解。偶然間看到瞭這本《應用理論力學實驗》，立刻被它吸引瞭。雖然我不是專業的學生，但這本書的講解方式似乎非常平易近人。我翻閱瞭幾頁，發現它不僅僅是簡單羅列實驗步驟，而是試圖從物理現象的本質齣發，解釋實驗設計的原理。書中提到的“實驗原理”和“測量方法”部分，用詞相對通俗易懂，這對於我這樣沒有經過係統專業訓練的人來說，是極大的幫助。我尤其喜歡那些配圖，雖然我還沒有看到光盤內容，但僅憑這些圖示，就能大緻瞭解實驗裝置的構造和實驗過程。我希望這本書能幫助我建立起對力學實驗的直觀認識，讓我不再僅僅停留在書本上的公式和理論，而是能真正“動手”去感受和驗證這些科學規律。

評分☆☆☆☆☆

作為一名曾經的工科生，我深知理論力學實驗的重要性。畢業多年，迴想起來，那些在實驗室裏一遍遍測量、計算的日子，是理論知識轉化為實踐能力的重要過程。這本《應用理論力學實驗》喚起瞭我很多美好的迴憶。它不僅僅是一本教材，更像是一本關於探索的指南。我注意到書中對於實驗數據的處理和分析部分，似乎引入瞭一些統計學的方法，這在我的學習年代可能還不是那麼普及，但卻是非常科學的。科學研究的嚴謹性就體現在對數據的精確分析上，希望這本書能讓現在的學生們更早地掌握這方麵的能力。同時，我也關注到這本書提到的“實驗報告的撰寫規範”，這對於培養學生的科研思維和規範寫作習慣至關重要。清晰、準確的報告是實驗成果的有效傳達。