《实验力学》课程教学大纲

1、大学本科专业培养方案课程教学大纲编 码：ME05053 Code: ME05053课程名称：实验力学 Course Title: Experimental Mechanics课程类别：专业核心 Course category: Core Courses in Specialty学 分：3 Credit(s): 3开课单位：机械与运载工程学院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering课程描述：实验力学是一门针对工程力学专业学生开设的专业课，该门课程主要讲授用各种实验方法和手段对变形固体进行应力

2、应变分析。通过课程学习，了解实验力学发展的新动态，熟练掌握以电测和光测为主的各种实验方法的原理、技术和应用。本课程的目的旨在培养学生具备以下能力：利用实验力学方法验证在一定假设条件下所得到的理论分析结果的可靠性；利用实验力学方法认识问题的本质、揭示某些现象的力学规律，在此基础上，提供假设，建立相应的力学模型和理论系统；利用实验力学方法解决工程技术领域中广泛存在的力学问题。Course description: Experimental mechanics is a professional course for the major of Engineering Mechanics. Exper

3、imental methods and techniques for stress and strain analysis of deformable solids are introduced. The object of this course is to enable students to know about the development of Experimental Mechanics and to learn the principle, technique and application of the electrical and optic measuring metho

4、ds. This course is designed to help students to achieve the ability of verifying the reliability of the results obtained using theoretical analysis on the basis of certain hypothesis, and of discovering the essence and proposing hypothesis and establishing mechanic models and theories, and of resolv

5、ing the engineering problems in a variety of fields.课程内容（一）课程教学目标实验力学是一门专业课。通过对这门课程的学习，使学生增强工程意识，培养学生的力学基础理论及应用能力。为学生今后从事工程技术行业奠定必要的基础。通过实验力学教学，使学生理解和掌握误差分析与数据处理的方法、电测法和光测法的基本原理和应用技术，从而学会利用实验方法对受载构件进行应力分析。在实验力学学习过程中，不断提高学生的动手能力和实验应力测试和分析技术。为培养社会主义高素质技术人才打下坚实的基础。通过本专业的学习，毕业生需满足如下毕业要求：1、 工程知识：能够将实验力学知

6、识灵活用于工程实践中，解决服役材料及工程结构在服役环境下的力学测试与分析。2、 问题分析：能够应用实验力学知识，并通过文献研究，识别、表达、分析工程结构中的相关力学问题，以获得有效结论。3、 设计/开放解决方案：能够设计解决复杂工程结构相关力学问题的方案，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑法律、健康、安全、文化、社会及环境等因素。4、 研究：能够基于科学原理并采用科学方法以及现代实验力学手段，对复杂工程结构的力学问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。5、 使用现代工具：能够在针对复杂工程结构的力学研究中开发、选择与使用合适的技术、资源、现代工程工具与信

7、息技术工具，并了解其局限性。（二）基本教学内容第一章、绪论教学目的：1. 理解实验力学的定义及其任务。 2. 了解实验力学的基本方法，及其原理。 3. 了解实验力学的发展动态。教学重点：实验力学的任务。教学难点：实验力学基本方法的原理。相应毕业要求：1教学内容：1. 实验力学的定义及其任务。2. 实验力学的基本方法。3. 实验力学的发展动态。学时分配：课堂教学2学时第二章、误差分析与数据处理教学目的：理解和掌握误差分析和数据处理的方法。 教学重点：随机误差的理论基础；可疑数据的舍弃方法；间接测量的误差分析。教学难点：随机误差的理论基础。相应毕业要求：1、2、3教学内容：1. 误差的基本概念。

8、2. 测量误差及分类。 3. 误差的表示方式及评价。 4. 随机误差的理论基础。 5. 可疑数据的舍弃。 6. 系统误差的发现与消除。 7. 间接测量的误差分析。学时分配：课堂教学8学时第三章、电阻应变计的原理及使用教学目的：1. 理解电阻应变测量技术基础。 2. 理解电阻应变片构造。 3. 掌握粘贴应变片工艺。 4. 理解应变片的工作特性。 5. 掌握应变片的灵敏系数及横向效应系数测定方法。教学重点：应变片的工作特性，应变片的灵敏系数及横向效应系数测定方法，粘贴应变片工艺。教学难点：应变片的灵敏系数及横向效应系数测定方法。相应毕业要求：1、2、3、5教学内容：1. 电阻应变测量技术基础。2.

9、 电阻应变片构造。3. 应变片的分类。4. 粘贴应变片工艺。5. 应变片的工作特性。6. 温度效应及补偿方法。7. 应变片的灵敏系数及横向效应系数测定方法。8. 考虑横向效应的应变片灵敏系数修正。学时分配：课堂教学6学时第四章、应变片的测量电路教学目的：1. 理解测量电路，掌握惠斯登电桥测量原理及接桥方式。2. 理解电桥灵敏度，掌握应变片在构件上的布置以及在电桥中的接法。教学重点：惠斯登电桥测量原理及接桥方式；应变片在构件上的布置以及在电桥中的接法。教学难点：应变片在构件上的布置以及在电桥中的接法。相应毕业要求：1、2、3、5教学内容：1. 惠斯登电桥测量原理及接桥方式。2. 应变片在构件上的

10、布置以及在电桥中的接法。学时分配：课堂教学4学时第五章、静态应力/应变测量教学目的：1. 理解静态应力/应变测量的一般步骤。2. 掌握应变片栅长的选择方法。掌握应变计粘贴方位误差的分析方法。3. 掌握测点位置及方位确定，测量结果的修正。教学重点：应变计粘贴方位误差的分析，测点位置及方位确定，测量结果的修正。教学难点：测点位置及方位确定。相应毕业要求：1、2、3、4、5教学内容：1. 静态应力/应变测量的一般步骤。2. 应变片栅长的选择。3. 应变计粘贴方位误差的分析。4. 测点位置及方位确定（贴片方位和应变应力换算）。5. 测量结果的修正。学时分配：课堂教学4学时第六章、光测弹性学方法教学目的

11、：1. 掌握光学基础知识：光波叠加、干涉、衍射等。2. 理解应力光学定律。3. 了解光弹性分析的基本光路与设备。4. 理解圆偏振布置中的光弹性效应。5. 掌握光弹条纹的观察和判读方法。6. 掌握平面光弹应力分析方法。教学重点：光学基础知识；应力光学定律；光弹性效应；光弹条纹的观察和判读；平面光弹应力分析。教学难点：光弹条纹的观察和判读；平面光弹应力分析。相应毕业要求：1、2、3、4、5教学内容：1. 光学基础知识。2. 应力光学定律。3. 光弹性分析的基本光路与设备。4. 圆偏振布置中的光弹性效应。5. 光弹条纹的观察和判读。6. 平面光弹应力分析。学时分配：课堂教学8学时第七章、现代全场光测

12、方法教学目的：1. 了解数字图像相关方法的基本原理，掌握全场位移与应变测量方法。2. 了解数字图像相关方法中相关准则、传递函数、插值方法、多尺度策略等概念。3. 了解红外热成像测温原理以及红外热像仪的工作原理。4. 了解红外热像仪的标定原理、光学成像误差以及非均匀校正方法。5. 了解现代全场光测方法在工程中的应用。教学重点：全场位移与应变的测量。教学难点：全场位移与应变的测量。相应毕业要求：1、2教学内容：1. 数字图像相关方法的基本原理与应用。2. 二维及三维位移场及应变的测定。3. 红外热成像原理、红外热成像仪工作原理。4. 红外热像仪的标定以及误差处理。5. 现代全场光测方法在工程中的应用。学时分配：课堂教学4学时考核方式本课程考核采用闭卷考试的形式。期评成绩占比：1.平时成绩一（考勤、作业）占20%2.平时成绩二（实验）占20%3.期末考试成绩（闭卷）占60%持续改进方法1、采用先进的教学手段、方法和教学理念。2、各章节布置一定量的习题。3、应变片的在电桥中的布