1、大學本科專業(yè)培養(yǎng)方案課程教學大綱編 碼：ME05053 Code: ME05053課程名稱：實驗力學 Course Title: Experimental Mechanics課程類別：專業(yè)核心 Course category: Core Courses in Specialty學 分：3 Credit(s): 3開課單位：機械與運載工程學院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering課程描述：實驗力學是一門針對工程力學專業(yè)學生開設(shè)的專業(yè)課，該門課程主要講授用各種實驗方法和手段對變形固體進行應(yīng)力

2、應(yīng)變分析。通過課程學習，了解實驗力學發(fā)展的新動態(tài)，熟練掌握以電測和光測為主的各種實驗方法的原理、技術(shù)和應(yīng)用。本課程的目的旨在培養(yǎng)學生具備以下能力：利用實驗力學方法驗證在一定假設(shè)條件下所得到的理論分析結(jié)果的可靠性；利用實驗力學方法認識問題的本質(zhì)、揭示某些現(xiàn)象的力學規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，提供假設(shè)，建立相應(yīng)的力學模型和理論系統(tǒng)；利用實驗力學方法解決工程技術(shù)領(lǐng)域中廣泛存在的力學問題。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.課程內(nèi)容（一）課程教學目標實驗力學是一門專業(yè)課。通過對這門課程的學習，使學生增強工程意識，培養(yǎng)學生的力學基礎(chǔ)理論及應(yīng)用能力。為學生今后從事工程技術(shù)行業(yè)奠定必要的基礎(chǔ)。通過實驗力學教學，使學生理解和掌握誤差分析與數(shù)據(jù)處理的方法、電測法和光測法的基本原理和應(yīng)用技術(shù)，從而學會利用實驗方法對受載構(gòu)件進行應(yīng)力分析。在實驗力學學習過程中，不斷提高學生的動手能力和實驗應(yīng)力測試和分析技術(shù)。為培養(yǎng)社會主義高素質(zhì)技術(shù)人才打下堅實的基礎(chǔ)。通過本專業(yè)的學習，畢業(yè)生需滿足如下畢業(yè)要求：1、 工程知識：能夠?qū)嶒灹W知

6、識靈活用于工程實踐中，解決服役材料及工程結(jié)構(gòu)在服役環(huán)境下的力學測試與分析。2、 問題分析：能夠應(yīng)用實驗力學知識，并通過文獻研究，識別、表達、分析工程結(jié)構(gòu)中的相關(guān)力學問題，以獲得有效結(jié)論。3、 設(shè)計/開放解決方案：能夠設(shè)計解決復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)相關(guān)力學問題的方案，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮法律、健康、安全、文化、社會及環(huán)境等因素。4、 研究：能夠基于科學原理并采用科學方法以及現(xiàn)代實驗力學手段，對復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)的力學問題進行研究，包括設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。5、 使用現(xiàn)代工具：能夠在針對復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)的力學研究中開發(fā)、選擇與使用合適的技術(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具與信

7、息技術(shù)工具，并了解其局限性。（二）基本教學內(nèi)容第一章、緒論教學目的：1. 理解實驗力學的定義及其任務(wù)。 2. 了解實驗力學的基本方法，及其原理。 3. 了解實驗力學的發(fā)展動態(tài)。教學重點：實驗力學的任務(wù)。教學難點：實驗力學基本方法的原理。相應(yīng)畢業(yè)要求：1教學內(nèi)容：1. 實驗力學的定義及其任務(wù)。2. 實驗力學的基本方法。3. 實驗力學的發(fā)展動態(tài)。學時分配：課堂教學2學時第二章、誤差分析與數(shù)據(jù)處理教學目的：理解和掌握誤差分析和數(shù)據(jù)處理的方法。 教學重點：隨機誤差的理論基礎(chǔ)；可疑數(shù)據(jù)的舍棄方法；間接測量的誤差分析。教學難點：隨機誤差的理論基礎(chǔ)。相應(yīng)畢業(yè)要求：1、2、3教學內(nèi)容：1. 誤差的基本概念。

8、2. 測量誤差及分類。 3. 誤差的表示方式及評價。 4. 隨機誤差的理論基礎(chǔ)。 5. 可疑數(shù)據(jù)的舍棄。 6. 系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)與消除。 7. 間接測量的誤差分析。學時分配：課堂教學8學時第三章、電阻應(yīng)變計的原理及使用教學目的：1. 理解電阻應(yīng)變測量技術(shù)基礎(chǔ)。 2. 理解電阻應(yīng)變片構(gòu)造。 3. 掌握粘貼應(yīng)變片工藝。 4. 理解應(yīng)變片的工作特性。 5. 掌握應(yīng)變片的靈敏系數(shù)及橫向效應(yīng)系數(shù)測定方法。教學重點：應(yīng)變片的工作特性，應(yīng)變片的靈敏系數(shù)及橫向效應(yīng)系數(shù)測定方法，粘貼應(yīng)變片工藝。教學難點：應(yīng)變片的靈敏系數(shù)及橫向效應(yīng)系數(shù)測定方法。相應(yīng)畢業(yè)要求：1、2、3、5教學內(nèi)容：1. 電阻應(yīng)變測量技術(shù)基礎(chǔ)。2.

9、 電阻應(yīng)變片構(gòu)造。3. 應(yīng)變片的分類。4. 粘貼應(yīng)變片工藝。5. 應(yīng)變片的工作特性。6. 溫度效應(yīng)及補償方法。7. 應(yīng)變片的靈敏系數(shù)及橫向效應(yīng)系數(shù)測定方法。8. 考慮橫向效應(yīng)的應(yīng)變片靈敏系數(shù)修正。學時分配：課堂教學6學時第四章、應(yīng)變片的測量電路教學目的：1. 理解測量電路，掌握惠斯登電橋測量原理及接橋方式。2. 理解電橋靈敏度，掌握應(yīng)變片在構(gòu)件上的布置以及在電橋中的接法。教學重點：惠斯登電橋測量原理及接橋方式；應(yīng)變片在構(gòu)件上的布置以及在電橋中的接法。教學難點：應(yīng)變片在構(gòu)件上的布置以及在電橋中的接法。相應(yīng)畢業(yè)要求：1、2、3、5教學內(nèi)容：1. 惠斯登電橋測量原理及接橋方式。2. 應(yīng)變片在構(gòu)件上的

10、布置以及在電橋中的接法。學時分配：課堂教學4學時第五章、靜態(tài)應(yīng)力/應(yīng)變測量教學目的：1. 理解靜態(tài)應(yīng)力/應(yīng)變測量的一般步驟。2. 掌握應(yīng)變片柵長的選擇方法。掌握應(yīng)變計粘貼方位誤差的分析方法。3. 掌握測點位置及方位確定，測量結(jié)果的修正。教學重點：應(yīng)變計粘貼方位誤差的分析，測點位置及方位確定，測量結(jié)果的修正。教學難點：測點位置及方位確定。相應(yīng)畢業(yè)要求：1、2、3、4、5教學內(nèi)容：1. 靜態(tài)應(yīng)力/應(yīng)變測量的一般步驟。2. 應(yīng)變片柵長的選擇。3. 應(yīng)變計粘貼方位誤差的分析。4. 測點位置及方位確定（貼片方位和應(yīng)變應(yīng)力換算）。5. 測量結(jié)果的修正。學時分配：課堂教學4學時第六章、光測彈性學方法教學目的

11、：1. 掌握光學基礎(chǔ)知識：光波疊加、干涉、衍射等。2. 理解應(yīng)力光學定律。3. 了解光彈性分析的基本光路與設(shè)備。4. 理解圓偏振布置中的光彈性效應(yīng)。5. 掌握光彈條紋的觀察和判讀方法。6. 掌握平面光彈應(yīng)力分析方法。教學重點：光學基礎(chǔ)知識；應(yīng)力光學定律；光彈性效應(yīng)；光彈條紋的觀察和判讀；平面光彈應(yīng)力分析。教學難點：光彈條紋的觀察和判讀；平面光彈應(yīng)力分析。相應(yīng)畢業(yè)要求：1、2、3、4、5教學內(nèi)容：1. 光學基礎(chǔ)知識。2. 應(yīng)力光學定律。3. 光彈性分析的基本光路與設(shè)備。4. 圓偏振布置中的光彈性效應(yīng)。5. 光彈條紋的觀察和判讀。6. 平面光彈應(yīng)力分析。學時分配：課堂教學8學時第七章、現(xiàn)代全場光測

12、方法教學目的：1. 了解數(shù)字圖像相關(guān)方法的基本原理，掌握全場位移與應(yīng)變測量方法。2. 了解數(shù)字圖像相關(guān)方法中相關(guān)準則、傳遞函數(shù)、插值方法、多尺度策略等概念。3. 了解紅外熱成像測溫原理以及紅外熱像儀的工作原理。4. 了解紅外熱像儀的標定原理、光學成像誤差以及非均勻校正方法。5. 了解現(xiàn)代全場光測方法在工程中的應(yīng)用。教學重點：全場位移與應(yīng)變的測量。教學難點：全場位移與應(yīng)變的測量。相應(yīng)畢業(yè)要求：1、2教學內(nèi)容：1. 數(shù)字圖像相關(guān)方法的基本原理與應(yīng)用。2. 二維及三維位移場及應(yīng)變的測定。3. 紅外熱成像原理、紅外熱成像儀工作原理。4. 紅外熱像儀的標定以及誤差處理。5. 現(xiàn)代全場光測方法在工程中的應(yīng)用。學時分配：課堂教學4學時考核方式本課程考核采用閉卷考試的形式。期評成績占比：1.平時成績一（考勤、作業(yè)）占20%2.平時成績二（實驗）占20%3.期末考試成績（閉卷）占60%持續(xù)改進方法1、采用先進的教學手段、方法和教學理念。2、各章節(jié)布置一定量的習題。3、應(yīng)變片的在電橋中的布