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  实验管理制度

 

《工程力学实验》教学大纲

一、课程基本信息

课程代码

课程名称

学时/学分

课程内容

EM007

工程力学实验A

36/2

基本实验+综合实验

EM205

工程力学实验(1)

18/1

基本实验

EM206

工程力学实验(2)

18/1

综合实验

1、课程代码:EM007、EM205、EM206
2、课程名称:工程力学实验 / Engineering Mechanics Experiment
3、学时/学分:36学时/2学分,18学时/1学分
4、先修课程:理论力学、材料力学、流体力学(含工程流体力学、水力学)、工程力学
5、面向对象:全校的机类包括工程力学、船舶与海洋工程、交通运输、港口航道与海岸工程、土木工程、机械工程及自动化、热能与动力工程、核工程与核技术、航空航天工程动力、工业工程等专业,近机类包括材料科学与工程、环境科学与工程、测控技术与仪器、电气工程与自动化等专业
6、开课院(系)、教研室: 船舶海洋与建筑工程学院 工程力学实验中心
7、推荐教学参考书:
 《工程力学实验教程》,上海交通大学出版社,2007.5 讲义,2003.8

二、课程的性质和任务

   本课程是继学生掌握基础力学(材料力学、理论力学和工程流体力学)理论知识后的一门理论结合工程实际应用的实践型课程,也是作为基础力学教学不可缺少的基础课程,是培养学生的动手能力,培养学生实践、研究、创新的科研思想的一个重要的教学实践环节,在工科类专业对学生进行研究型的实验训练是大学实验课程的发展方向,也是本课程的主要任务和今后的发展方向。

   为培养学生实践锻炼的能力,本课程分基本实验和综合性设计性实验两个模块:

1.基本实验: 学习基本力学量的测量,基本仪器的使用,基本实验技能的训练和实验数据处理的基本方法。注重理论联系实践,让学生加深基础力学理论知识的理解,观察实验现象,验证理论规律。

2.综合设计性实验:是基本实验内容基础上的扩展延伸。在教师的指导下,由学生自己设计实验,自己准备实验仪器,充分发挥学生的聪明才智,培养学生的创新能力和解决实际工程问题的综合能力。注重工程实际应用,进一步加深理论知识的理解,掌握实验技术与技能,培养学生的综合分析问题和解决问题的能力,激发学生创造力。


三、教学内容和要求

   本课程的教学内容包括理论力学演示,动力学综合实验,材料力学性能与强度测试,电测实验,光测实验,基本流体力学实验等内容。

   本实验课程总计36学时,所有实验实行网上选课。

1.基本实验,总18学时,适用各专业。

   基本实验部分:注重理论联系实践,让学生加深基础力学理论知识的理解,观察实验现象,验证理论规律。可选项目如下表:(其中 “必修”的实验,是要求各专业必做的,其余的项目,则根据要求进行选修。)

序号

实验项目

学时

性质

要求

组数

实验分组

1

拉伸与压缩实验

2

基本

必修

4

4人/组

2

弹性模量E、剪切弹性模量G和泊松比υ的测试

2

基本

选修

4

4人/组

3

扭转实验

2

基本

必修

5

3人/组

4

弯曲实验

2

基本

必修

16

2人/组

5

组合应力实验

2

基本

选修

16

2人/组

6

偏心拉伸实验

2

基本

选修

4

3人/组

7

动荷系数测定

1

基本

必修

4

4人/组

8

压杆稳定实验

1

基本

选修

4

4人/组

9

材料条纹值测定

2

基本

选修

2

4人/组

10

理论力学综合演示

2

基本

必修

5

3人/组

11

单自由度自由振动

2

基本

必修

5

3人/组

12

单自由度强迫振动

2

基本

必修

5

3人/组

13

连杆质心与转动惯量测量

2

基本

必修

4

4人/组

14

流体静压实验

2

基本

必修

8

3人/组

15

平面流动显示实验

2

基本

选修

8

2人/组

16

伯努利方程实验

2

基本

必修

4

4人/组

17

雷诺实验

1

基本

选修

4

6人/组

18

流体动量定律实验

1

基本

选修

4

4人/组

19

直管沿程水头损失实验

2

基本

必修

4

4人/组

20

毕托管测速实验

1

基本

选修

4

4人/组

总计

33

       

 

2.综合设计性实验,总18学时,适用多学时各专业。

   综合设计性实验部分:注重工程实际应用,进一步加深理论知识的理解,掌握实验技术与技能,培养学生的综合分析问题和解决问题的能力,激发学生的创造力。内容涉及材料强度实验与应力应变的电测和光测、振动测量、流体测量三个模块。

   可选项目如下:


序号

实验项目

学时

性质

要求

组数

实验分组

1

薄壁杆件拉伸实验

2

综合

自选

6

4人/组

2

复合材料弹性常数及强度测定

4

综合

自选

6

4人/组

3

变截面平板拉伸实验(光弹)

2

综合

自选

2

4人/组

4

矩形截面梁纯弯曲实验(光弹)

2

综合

自选

2

4人/组

5

应力集中系数测试(全息云纹)

2

综合

自选

2

4人/组

6

应变场的测试及分析(云纹干涉)

2

综合

自选

2

4人/组

7

组合梁弯曲实验

2

综合

自选

16

2人/组

8

刚架的内力和位移测试

2

综合

自选

6

3人/组

9

平面应变断裂韧性KIC的测试

2

综合

自选

2

4人/组

10

疲劳实验

2

综合

自选

2

4人/组

11

电子技术训练

2

综合

自选

10

2人/组

12

转子综合实验

2

综合

自选

4

3人/组

13

梁的模态实验

6

综合

自选

5

3人/组

14

振动台实验

2

综合

自选

1

3-6人/组

15

非惯性系综合实验

2

综合

自选

1

3-6人/组

16

机翼绕流压力分布测试实验

2

综合

自选

1

3-6人/组

17

物体升阻力测试

2

综合

自选

4

4人/组

18

圆柱绕流实验

1

综合

自选

4

4人/组

19

平板边界层测试实验

2

综合

自选

4

4人/组

20

大流量校测实验

1

综合

自选

1

3-6人/组

21

明渠波浪及非定常流动实验

2

综合

自选

1

3-6人/组

22

空泡噪声及剥蚀实验

2

综合

自选

1

3-6人/组

23

风洞的气流品质测定实验

2

综合

自选

1

3-6人/组

24

激光多普勒测速实验

2

综合

自选

1

3-6人/组

25

热线风速计探针校准实验

2

综合

自选

1

3-6人/组

26

波浪水槽防波堤实验

2

综合

自选

1

3-6人/组

总计

50

对以上实验课程的基本要求如下:

1.在教学中要适当地介绍一些力学实验史和力学实验在工程技术中的应用知识,对学生进行辩证唯物主义世界观和方法论的教育,使学生了解科学实验的重要性,明确力学实验课程的地位、作用和任务。

2.在整个实验教学过程中,要教育学生养成良好的实验习惯,爱护公共财产、遵守安全制度,树立优良的学风。

3.要求学生了解测量误差的基本知识,具有正确处理实验数据的初步能力。在教学中要注意系统误差的分析,让学生了解系统误差消、减的方法。

4.通过力学实验的基本训练,要求学生做到:

   能够自行完成预习、进行实验和撰写报告等主要实验程序。能够调整常用实验装置,并基本掌握常用的操作技术。了解力学实验中常用的实验方法和测量方法。能够进行常用力学量的一般测量。了解常用仪器的性能,并学会使用方法。同时要求学生重视对力学现象的观察和分析,引导学生运用理论去指导实践、解决实验中的问题。

5.要开设一定量的近代力学实验、应用性或综合性力学实验,以利于学生理解近代力学概念,了解力学实验技术应用,提高进行综合实验的能力。

6.要开设一定量的设计性实验或具有设计性内容的实验,使学生在实验方法的考虑、测量仪器的选择和配合、测量条件的确定等方面受到初步的训练。

   实验教学中引入和使用计算机进行计算机辅助教学。


四.对学生能力培养的要求

   通过对实验现象的观察、分析和对力学量的测量,学习力学实验知识、加深对力学理论知识理解。培养与提高学生的科学实验能力。培养与提高学生的科学实验素养,要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作风,严肃认真的工作态度,主动研究的创新探索精神,遵守纪律、团结协作和爱护公共财产的优良品德。

   通过力学实验课程的学习,使学生直接观察和分析重要的力学现象,学习掌握力学量的测量和基本的力学实验方法, 使学生受到从事科学实验以及进行科学研究的基本训练。结合实际工程应用,着力培养和提高学生的分析问题解决问题的综合能力和创新能力,使学生成长为适应二十一世纪需要的具备基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、优秀科学素质和创新能力的人。

五.其他说明

   课程教学网站:http://em.sjtu.edu.cn

   进入实验室,必须遵守上海交通大学学生实验守则,听从实验教师的安排
课程成绩比例:实验成绩占70%(包括实验态度、实验过程、实验报告),考试成绩占30%。