實驗力學（簡體書）

《實驗力學》將固體力學實驗、流體力學實驗和工程力學實驗納入統一的實驗力學體系，系統全面地介紹實驗力學的基本理論、各種測量技術以及專題應用，并注意反映實驗力學中最新的實驗技術及方法。由于力學各分支的很多實驗技術是相通的，同時不少測量方法亦有相似之處，因而《實驗力學》從統一的實驗力學體系出發所做的介紹，更能使讀者在實驗力學的各個方面做到舉一反三，融會貫通，取得事半功倍之效。
《實驗力學》分為三部分，共20章。第一部分為實驗力學基礎，介紹了測量誤差、數據處理方法、相似理論和量綱分析，這是所有實驗研究的基礎；第二部分為力學測量方法及原理，詳細介紹了各種力學測量方法的原理及應用，是《實驗力學》的重點；第三部分為實驗力學專題，介紹了若干力學實驗專題。最後以附錄形式給出常用的實驗設備原理和常用的測量儀器。《實驗力學》可作為力學、熱能工程、工程熱物理專業的本科生教材，以及水利、氣象、化工、船舶、航空等非力學專業的研究生教學用書，也可作為相關專業教師、科研人員和工程技術人員的參考書。

《實驗力學》是高等學校教材之一。

第一篇 實驗力學基礎
第1章 測量誤差及數據處理
§1.1 測量誤差及表示
§1.2 數據處理
習題

第2章 相似理論及量綱分析
§2.1 相似的概念及相似三定律
§2.2 求相似參數的方法
§2.3 相似參數應用舉例
§2.4 部分相似和局部模擬
本章小結
習題
參考文獻

第二篇 力學測量方法及原理
第3章 應變片技術
§3.1 概述
§3.2 電阻應變片
§3.3 其他類型的應變片
§3.4 電阻應變片的測量電路
§3.5 運動構件的應變測量
§3.6 電阻應變儀
習題
參考文獻

第4章 傳感器及其一般特性
§4.1 概論
§4.2 傳感器的靜態特性和動態特性
§4.3 傳感器的標定
§4.4 應變片式傳感器
§4.5 壓電式傳感器
§4.6 電位計式傳感器
§4.7 電容式傳感器
§4.8 電感式傳感器
§4.9 霍爾式傳感器
§4.10壓磁式傳感器
習題
參考文獻

第5章 數據采集和計算機處理
§5.1 概述
§5.2 模數轉換原理
§5.3 數模轉換器
§5.4 轉換器的性能指標
§5.5 基于并行式ADC的高速數據采集系統
§5.6 計算機數據處理技術
§5.7 虛擬儀器簡介
習題
參考文獻

第6章 光測力學概論
§6.1 光測力學的研究對象及特點
§6.2 光測力學的發展歷史及研究內容
§6.3 光測力學的基本思路
§6.4 光測力學的位相測量與數據處理
參考文獻

第7章 全息干涉計量
§7.1 全息成像技術
§7.2 雙曝光全息干涉
§7.3 實時全息干涉
§7.4 位相全息干涉計量
§7.5 測量振動的時間平均法
§7.6 實時一時同平均法
§7.7 頻閃法和實時頻閃法
§7.8 外差全息干涉計量
§7.9 數字全息干涉計量
參考文獻

第8章 散斑計量術
§8.1 激光散斑的基本性質
§8.2 散斑計量術
§8.3 人工散斑
§8.4 數字散斑圖像相關技術
參考文獻

第9章 光彈性原理
§9.1 應力光學定律
§9.2 平面光彈性
§9.3 全息光彈
§9.4 貼片光彈法
§9.5 三維光彈性的凍結切片法
§9.6 動光彈簡介
參考文獻

第10章 云紋技術
§10.1 云紋的形成與分類
§10.2 平面云紋
§10.3 離面云紋
§10.4 云紋干涉法
參考文獻

第11章 流體壓力測量
§11.1 壁面壓力孔測量
§11.2 壓力探頭
§11.3 壓力計
§11.4 壓力傳感器的應用
§11.5 壓力掃描閥
§11.6 壓敏漆技術
參考文獻

第12章 流體速度測量
§12.1 風速管及其標定
§12.2 熱線風速儀
§12.3 激光多普勒測速儀
§12.4 粒子成像速度計
參考文獻

第13章 流體動力和力矩測量
§13.1 動量法測量流體動力
§13.2 氣動天平分類
§13.3 機械天平
§13.4 應變天平的分類和原理
§13.5 天平元件特點
§13.6 天平的校準
§13.7 坐標系及氣動力系數
參考文獻

第14章 流動顯示技術
§14.1 概述
§14.2 外加示蹤物顯示方法
§14.3 光學方法
§14.4 幾種新技術
參考文獻

第15章 瞬態實驗技術
§15.1 動態超高壓技術
§15.2 瞬態?量測量
§15.3 固體激波測量方法
§15.4 材料動態應力一應變關系的測定
§15.5 彈性波波速的測量
§15.6 空中（水中）沖擊波測量
……
第三篇 實驗力學專題
附錄

有限基本解的做法大致如下：先把模型和洞壁劃分成許多網格（在考慮支架干擾時可以包括支架一起布置網格），每個網格上布置一個基本解（源、匯、點渦、偶極子等）。然後根據模型表面的無穿透邊界條件，計算出在自由大氣條件下模型面上的基本解強度。再計算出模型上基本解在洞壁各網格上的誘導速度。根據這些誘導速度，按照洞壁邊界條件滿足的方程，解出洞壁上各網格上基本解的強度。知道洞壁上基本解後，可以計算出這些基本解在模型表面的誘導速度，以及模型上的氣動力。這樣就獲得了一級洞壁干擾量。以這個一級干擾為基礎，重復上述過程，求出二級干擾量。如此循環，直至前後兩級干擾量的差值在預定誤差范圍內為止。無疑，有限基本解方法比鏡像法前進了一大步，但是由于它是基于線化微分方程求解的，因此對于大攻角，嚴重分離的情況，仍然誤差較大。
（4）壁壓信息法
壁壓信息法是20世紀80年代提出的一種計算和實驗相結合的方法，顯示出它的優越性。壁壓信息法的基本做法是，在進行模型實驗的同時，測出壁面的靜壓分布。這種洞壁靜壓分布由兩部分組成：一是模型在自由狀態時，在洞壁處產生的擾動，稱為“模型遠場擾動”。另一種是洞壁干擾所產生的擾動，稱為“模型近場擾動”。遠場擾動是可以用數值計算方法得出的。從測出的洞壁靜壓分布中扣除遠場擾動的貢獻，可得到洞壁的近場擾動。據此就可以求得洞壁的基本解分布，進而求得這些基本解對模型的影響。
壁壓信息法原理上不需要對模型及尾流作理論的描述和推測，而只需根據實測的洞壁壓力分布，求解洞壁基本解分布。因而，此方法不僅適用于大、中、小攻角的模型實驗，也適用于帶大功率裝置、高升力以及降落傘等模型實驗中的洞壁干擾修正。這些優點是鏡像法和有限基本解法無法比擬的。此方法缺點是，必須在模型實驗的同時，直接測量壁面壓力分布，為了修正準確，測量點還不能太少，這為實驗帶來一定的麻煩。在計算機高度發展的今天，當計算機和風洞一體化後，壁壓信息法的優越性就更顯著了。
（5）自修正風洞
自修正風洞的概念是20世紀70年代提出的，是消除洞壁干擾的有效方法。洞壁干擾實質上是由于洞壁的存在限制了模型周圍的流場，使風洞實驗的流場偏離了大氣飛行時的流場。如果能改變洞壁形狀或者改變通氣壁開孔率分布，使洞壁附近流線和真實飛行時的流線一致，就可以獲得無洞壁干擾的實驗數據。
自修正風洞通過傳感器測量壁面壓力分布，通過計算機計算模型無約束的流場，通過執行機構調節壁面形狀或開孔率，反復迭代，獲得無洞壁干擾的流場。