**章 绪论
实验分析和理论计算是解决各种工程中的力学问题常用的两种方法,两者相辅相成。实验的设计和实施必须以理论分析作为指导,新理论的提出和理论计算结果需要实验结果的支持和验证。在解决工程实际问题时,理论方法提供了理论计算的基本方程式,能够对一些简单问题给��**解。但是对于几何形状或者载荷情况比较复杂的工程构件,常常遇到数学计算方面的困难,采用理论方法往往需要进行一些假设和理想化,因此所得结果均为近似值,此时必须依据实验进行验证。目前,随着计算机软硬件技术的飞速发展和广泛应用,运用有限单元法、边界元法等数值计算方法,几乎可解答所有问题。但是,应用数值计算方法,必须以建立正确的数学模型为前提,才能获得正确的结果,而且同样必须要得到实验方法的验证。此外,工程实际中存在着许多载荷和边界条件未知的问题,对于此类问题,数值计算所需要的力学参数必须通过实验测量才能获得。
实验力学是用实验分析方法确定构件在受力情况下的应力状态的学科,是一门与工程实际联系密切的学科。实验力学的任务是研究处于不同环境中的构件在载荷作用下,其内力、位移、应力、应变的变化规律,为合理地选择构件的几何尺寸和截面形状提供依据,使强度设计达到既经济又**的目的。实验分析方法既可用于研究基本规律,为发展新理论提供依据,又是提高工程设计质量,进行失效分析的重要手段。其特征是用实验的手段对各种力学问题进行研究,得到**性的认识,并据此总结出规律(定理、定律、公式、理论),建立以力学模型为表征的理论。实验分析方法相对于理论计算与分析方法,具有很强的实践性和更高的可靠性。它不但对理论计算做出贡献,而且能有效解决许多理论工作不能解决的工程实际问题,在应力分析中有其独特的作用,因此它不可能被理论所替代。但是,我们也应该看到实验应力分析方法的局限性,由于某一点的应力是作为一种极限过程求得的,其应变实际上是位移导数的函数,因此实验不论在模型上或在实物上所得的结果均包含理想化和近似的因素。同时,由于测试技术的限制,在某些特殊环境条件下,现在还不能进行实验,此外测量精度亦有待于进一步提高。
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