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绪论1

第一部分　方法篇6

第1章　应变电测技术6

1.1　应变电测基础6

1.1.1　应变电阻效应6

1.1.2　电阻应变计7

1.1.3　应变电测法的优缺点9

1.2　电测组桥技术10

1.2.1　惠斯通电桥10

1.2.2　半桥、全桥法11

1.2.3　几种接桥示例12

1.3　应变电测若干技术问题14

1.3.1　应变片粘贴技术15

1.3.2　应变片粘贴方位误差的影响15

1.3.3　长导线影响及修正16

1.3.4　温度变化影响及补偿16

1.4　典型电阻应变式传感器简介17

1.4.1　测力传感器17

1.4.2　扭矩传感器18

1.4.3　压力传感器19

1.4.4　位移传感器19

1.4.5　加速度传感器19

1.5　SHPB动态冲击变形测量方法20

1.5.1　SHPB发展历史21

1.5.2　SHPB测试系统及实验原理22

1.5.3　SHPB实验的几个基本问题24

1.6　参考文献27

第2章　光测力学技术29

2.1　云纹法29

2.1.1　简介29

2.1.2　基本原理30

2.1.3　云纹法测量物体面外位移34

2.1.4　云纹干涉法38

2.2　光弹性力学实验43

2.2.1　光学基础知识44

2.2.2　应力-光学定律45

2.2.3　等倾线和等差线46

2.2.4　光弹应力测试技术47

2.3　散斑测试技术及其应用52

2.3.1　概述52

2.3.2　散斑场的获得54

2.3.3　电子散斑干涉技术55

2.3.4　数字散斑相关技术57

2.3.5　散斑测试技术工程应用59

2.4　参考文献62

第3章　磁测技术64

3.1　基本概念64

3.1.1　磁场强度、感应磁场、磁导率64

3.1.2　铁磁性材料及磁滞回线65

3.1.3　磁畴和磁畴结构65

3.1.4 磁致伸缩效应和逆磁致伸缩效应66

3.2 磁粉探伤67

3.2.1 磁粉探伤的优缺点67

3.2.2 磁粉探伤的影响因素68

3.2.3 磁粉探伤的工程应用68

3.3　漏磁检测69

3.3.1　测试原理70

3.3.2　缺陷的漏磁场信号特点70

3.3.3　漏磁场信号影响因素71

3.3.4　漏磁检测中缺陷的量化72

3.3.5　漏磁场检测工程应用77

3.4　巴克豪森磁噪声法78

3.4.1　检测原理78

3.4.2　巴克豪森磁噪声信号影响因素78

3.4.3　巴克豪森检测法的工程应用81

3.5　磁声发射检测83

3.5.1　检测原理84

3.5.2　应力的影响85

3.5.3　MAE检测系统85

3.5.4　应用示例86

3.6　金属磁记忆法88

3.6.1　检测原理88

3.6.2　工程应用89

3.6.3　研究进展93

3.7　参考文献94

第4章　超声检测技术96

4.1　超声波检测的物理基础96

4.1.1　超声波的波形97

4.1.2　超声波的传播速度99

4.1.3　超声波传播过程中的衰减100

4.2　超声线性表征技术100

4.2.1　前言100

4.2.2　检测系统101

4.2.3　影响缺陷回波幅度的因素104

4.2.4　实际缺陷的定量评定方法105

4.2.5　不同波形的激发107

4.2.6　线性表征参数109

4.3　超声非线性检测技术115

4.3.1　前言115

4.3.2　测试原理和理论模型116

4.3.3　超声非线性应用117

4.4　参考文献119

第二部分　专题篇122

第5章　断裂力学测试技术122

5.1　断裂力学基础122

5.1.1　断裂机理及三种基本裂纹形态122

5.1.2　断裂强度因子123

5.1.3　J积分124

5.1.4　裂尖张开位移124

5.2　线弹性断裂参数KIc125

5.2.1　平面应变断裂韧性KIc的确定125

5.2.2　表面裂纹KIc的确定128

5.3　弹塑性断裂COD和J积分130

5.3.1　COD临界值δc的确定130

5.3.2　J积分临界参数JIc的确定134

5.4　基本断裂功137

5.4.1　前言137

5.4.2　基本原理138

5.4.3　研究进度139

5.5　参考文献142

第6章　材料显微分析技术145

6.1　光学显微镜145

6.1.1　前言145

6.1.2　原理及应用146

6.2　透射电子显微镜149

6.2.1　基本结构149

6.2.2　明暗场成像原理及操作151

6.2.3　高分辨透射电镜在材料科学中的应用153

6.3　扫描电子显微镜158

6.3.1　工作原理159

6.3.2　基本结构159

6.3.3　主要性能指标161

6.3.4　断口分析和表面形貌观察162

6.4　参考文献167

第7章　微／纳米力学测试技术168

7.1　绪论168

7.1.1　微／纳米尺度下的力学问题168

7.1.2　微／纳米力学测试基本方法169

7.1.3　微／纳米力学测试关键技术169

7.2　纳米压痕技术170

7.2.1　测试原理170

7.2.2　相关力学量的测定172

7.2.3　影响测试精度的关键因素173

7.3　微弯曲实验174

7.3.1　微梁法175

7.3.2　微桥法177

7.4 单轴微拉伸实验178

7.5 其他微／纳米力学测试技术181

7.5.1　鼓膜实验181

7.5.2　纳米划入实验183

7.6　参考文献184

第8章　相似原理及模型设计186

8.1　前言186

8.2　相似第一定理187

8.2.1　相似常数187

8.2.2　相似常数间的关系188

8.3　用分析物理方程的方法求相似判据189

8.3.1　物理方程为代数方程时求相似判据189

8.3.2　物理方程为微分（积分）方程时求相似判据——“积分”相似法190

8.4　量纲分析和相似第二定理192

8.4.1　力学量纲和量纲公式192

8.4.2　物理方程量纲的均匀性和齐次性193

8.4.3　π定理194

8.5　弹性力学静力问题的相似关系194

8.5.1　非线性弹性力学问题194

8.5.2　线弹性力学问题196

8.5.3　非线性平面应力问题197

8.5.4　线性平面应力问题198

8.5.5　量纲分析法注意事项199

8.5.6　相似第三定理199

8.7　参考文献200