第一章绪 论 §1一1实验的意义和基本内容 材料力学实验是教学中的一个重要的环节。材料力学的结论及定律、材料的力学的 性质（机械性质）都要通过实验来验证或测定：各种复杂构件的强度和刚度的研究，也 需要通过实验才能解决。故实验课能巩固、加强和应用基本理论知识，掌握测定材料机 械性能及测定应力和变形的基本方法，学会使用有关的机器及仪表（如材料试验机、电 阻应变仪等)，初步培养独立确定实验方案、分析处理实验结果的能力。通过实验还能培 养严肃认真的工作态度，实事求是的科学作风和爱护财物的优良品质。因此，实验是工 程专业学生必须掌握的基本技能。 材料力学实验一般可以分为以下三类： 一、测定材料的的力学性质 构件设计时，需要了解所用材料的力学性质。如经常用到的材料的屈服极限、强度 极限和延伸率等。这些力学性质数据，是通过拉伸、压缩、扭转和冲击等试验测定的。 学生通过这类试验的基本训练，可掌握材料的力学性质的基本测定方法，进一步巩固有 关材料力学性质的知识。 二、验证材料力学理论 把实际问题抽象为理想的计算模型，再根据科学的假设，推导出一般性公式，这是 研究材料力学通常采用的方法。然而，这些简化和假设是否正确，理论计算公式能否在 设计中应用，必须通过实验来验证。学生通过这类实验，可巩固和加深理解基本概念， 学会验证理论的实验方法。 三、实验应力分析 工程实际中，常常会遇到一些构件的形状和载荷十分复杂的情况（如高层建筑物 机车车辆结构等)。关于它们的强度问题、单靠理论计算，不易得到满意的结果。因此 近几十年来发展了实验应力分析的方法，即用实验方法解决应力分析的问题。其内容主 要包括电测法、光测法等，目前已成为解决工程实际问题的有力工具。本书着重介绍目 前应用较广的电测技术。 随着我国现代化建设事业的发展，新的材料不断涌现，新型结构层出不穷，给强度 问题和实验应力分析提出了许多新课题。因此，材料力学实验的内容，愈来愈丰富，实 验技术也将变得更为多样并得以提高。作为一名工程技术人员，只有扎实地掌握实验的 基础知识和技能，才能较快地接受新的知识内容，赶上科技浪潮。 §1一2实验程序 本书列入的实验，其实验条件以常温、载静为主。主要测量作用在试件上的载荷和试件 的变形。载荷有的要求较大，由几千牛顿到几百千牛顿，故加力设备有的较大：而变形 则很小，绝对变形可以小到千分之一毫米，相对变形（应变）可以小到10°~10，因而 变形测量设备必须精密。进行试验，力与变形要同时测量，一般需数人共同完成。 11 第一章 绪 论 § 1－1 实验的意义和基本内容 材料力学实验是教学中的一个重要的环节。材料力学的结论及定律、材料的力学的 性质（机械性质）都要通过实验来验证或测定；各种复杂构件的强度和刚度的研究，也 需要通过实验才能解决。故实验课能巩固、加强和应用基本理论知识，掌握测定材料机 械性能及测定应力和变形的基本方法，学会使用有关的机器及仪表（如材料试验机、电 阻应变仪等），初步培养独立确定实验方案、分析处理实验结果的能力。通过实验还能培 养严肃认真的工作态度，实事求是的科学作风和爱护财物的优良品质。因此，实验是工 程专业学生必须掌握的基本技能。 材料力学实验一般可以分为以下三类： 一、测定材料的的力学性质 构件设计时，需要了解所用材料的力学性质。如经常用到的材料的屈服极限、强度 极限和延伸率等。这些力学性质数据，是通过拉伸、压缩、扭转和冲击等试验测定的。 学生通过这类试验的基本训练，可掌握材料的力学性质的基本测定方法，进一步巩固有 关材料力学性质的知识。 二、验证材料力学理论 把实际问题抽象为理想的计算模型，再根据科学的假设，推导出一般性公式，这是 研究材料力学通常采用的方法。然而，这些简化和假设是否正确，理论计算公式能否在 设计中应用，必须通过实验来验证。学生通过这类实验，可巩固和加深理解基本概念， 学会验证理论的实验方法。 三、实验应力分析 工程实际中，常常会遇到一些构件的形状和载荷十分复杂的情况（如高层建筑物、 机车车辆结构等）。关于它们的强度问题、单靠理论计算，不易得到满意的结果。因此， 近几十年来发展了实验应力分析的方法，即用实验方法解决应力分析的问题。其内容主 要包括电测法、光测法等，目前已成为解决工程实际问题的有力工具。本书着重介绍目 前应用较广的电测技术。 随着我国现代化建设事业的发展，新的材料不断涌现，新型结构层出不穷，给强度 问题和实验应力分析提出了许多新课题。因此，材料力学实验的内容，愈来愈丰富，实 验技术也将变得更为多样并得以提高。作为一名工程技术人员，只有扎实地掌握实验的 基础知识和技能，才能较快地接受新的知识内容，赶上科技浪潮。 §1－2 实验程序 本书列入的实验，其实验条件以常温、载静为主。主要测量作用在试件上的载荷和试件 的变形。载荷有的要求较大，由几千牛顿到几百千牛顿，故加力设备有的较大；而变形 则很小，绝对变形可以小到千分之一毫米，相对变形（应变）可以小到 10-5～10-6，因而 变形测量设备必须精密。进行试验，力与变形要同时测量，一般需数人共同完成