下载文档原格式
传感器实验报告1 实验任务（1）设计实现一个测力传感器，输入为力、输出为应变仪的电压，量程20kg；（2）进行标定实验，通过标准力传感器加载，线性回归获得标定系数(k=V/kg)；（3）估算误差，即实测信号和标定信号之差的±3σ。
2 实验器材测力环应变仪（两个通道）数据采集计算机标准力传感器加载装置，台钳3 实验原理3.1 固体力学固体力学是力学中研究固体机械性质的学科，连续介质力学组成部分之一，主要研究固体介质在外力，温度和形变的作用下的表现，是连续介质力学的一个分支。
固体力学广泛的应用张量来描述应力，应变和它们之间的关系。
固体力学是力学中形成较早、理论性较强、应用较广的一个分支，它主要研究可变形固体在外界因素(如载荷、温度、湿度等)作用下，其内部各个质点所产生的位移、运动、应力、应变以及破坏等的规律。
3.2 应力物体由于外因（受力、湿度、温度场变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。
在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。
同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。
3.3 有限元法有限元法是一种有效解决数学问题的解题方法。
其基本求解思想是把计算域划分为有限个互不重叠的单元，在每个单元内，选择一些合适的节点作为求解函数的插值点，单元上所作用的力等效到节点上，将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的插值函数组成的线性表达式，就是用叉值函数来近似代替，借助于变分原理或加权余量法，将微分方程离散求解。
图1 有限元模拟有限元分析，是利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟。
利用简单而又相互作用的元素（即单元），就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。
有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。
它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的（较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件（如结构的平衡条件），从而得到问题的解。
固体力学基本方程固体力学是研究物体在受力作用下的变形和运动的学科。
其基础是一些基本方程，这些方程是描述固体材料力学行为的数学表达式。
本文将介绍固体力学中的基本方程，包括应力-应变关系、变形与位移关系、能量方法、力学平衡方程和边界条件等。
1.应力-应变关系应力-应变关系是固体力学中最基础的方程之一。
它描述了外力作用下固体材料的应变与应力之间的关系。
根据麦克斯韦方程，应变是应力与弹性模量之间的比例关系。
对于线弹性材料，应力与应变之间满足胡克定律，即应力等于弹性模量与应变的乘积。
2.变形与位移关系变形与位移关系是描述固体材料在受力作用下发生变形时，材料内部各点位移与应变之间的关系。
对于小变形情况，可以利用拉格朗日描述变形。
拉格朗日公式用位移场来描述固体的运动，并与应变场相关联。
位移与应变之间的关系可由位移梯度张量和应变张量之间的关系给出。
3.能量方法能量方法是固体力学中一种重要的分析方法。
它基于能量守恒原理，通过计算系统储存的弹性势能和外界对系统做的功来得出力学行为。
能量方法不仅可以用于弹性材料的分析，还可以用于塑性、粘弹性和断裂等不同力学行为的分析。
4.力学平衡方程力学平衡方程是固体力学中最基本的方程之一。
它描述了固体物体在受力作用下的平衡条件。
根据牛顿定律和力的平衡性，可以得出力学平衡方程。
对于静力学平衡，作用在物体上的体力之和等于零；对于动力学平衡，还需要考虑物体的加速度。
5.边界条件边界条件是解固体力学问题时必须考虑的重要因素之一。
它描述了固体物体与外界的相互作用。
边界条件可以包括位移边界条件、力边界条件和热边界条件等。
位移边界条件描述了物体的边界上的位移情况，力边界条件描述了物体与外界的力的作用关系，热边界条件描述了物体在温度变化下的行为。
固体力学基本方程是固体力学研究的基础，它们为解决工程和科学问题提供了框架和方法。
这些方程的应用范围广泛，包括材料强度分析、结构力学、固体材料的变形和破坏行为等。
学科分类与代码自然科学（一）《学科分类与代码》使用说明1、国家标准《学科分类与代码》(GB/T 13745-92)适用于国家宏观管理和科技统计。
其分类对象是学科，不同于专业和行业，不能代替文献、情报、图书分类及学术上的各种观点。
在本分类体系，尤其在工程与技术科学分类体系中，出现的学科与专业、行业、产品名称相同，但其涵义不同。
2、本标准仅对一、二、三级学科进行分类。
一级学科用三位数字表示，二、三级学科分别用两位数字表示，一、二级学科中间用点隔开，代码结构为X X X〃X XXX，例如570〃2520，其中570为一级学科,25为二级学科,20为三级学科。
3、本标准共设58个一级学科，分别选用“XX学”、“XX科学”、“XX科学技术”、“XX工程”、“XX工程技术科学”五种名称。
排列顺序是：自然科学，代码为110～180；农业科学，代码为210～240；医药科学，代码为310～360；工程与技术科学，代码为410～630；人文与社会科学，代码为710～910。
4、本标准对某些横断学科、综合学科及某些特殊学科的处理方法：(1)分类表中的“信息科学”是指小概念，不包括“计算机科学”。
“信息科学与系统科学”的理论和技术部分，其性质与数学类似，排列在数学之后，考虑其发展前景，设为一级学科。
“信息科学”和“系统科学”都以“控制论”、“系统论”和“信息论”为基础理论，很难分开，故暂列在一类。
(2)“环境科学技术”、“安全科学技术”、“管理学”三个一级学科属综合学科，本学科列在自然科学与社会科学之间。
(3)根据我国实际情况，将“心理学”列入“生物学”下二级学科。
“地理学”列入“地球科学”下二级学科，“人文地理学”入“地球科学”，属特例。
(4)“印刷、复印技术”入“460〃55专用机械工程”下，为三级学科，属特例。
(5)“仪器仪表技术”入“机械工程”学科。
通用的或自然科学中的“仪器仪表技术”学科集中列在“仪器仪表技术”下；专用的分别入其有关学科。
固体力学固体力学是力学中形成较早、理论性较强、应用较广的一个分支，它主要研究可变形固体在外界因素(如载荷、温度、湿度等)作用下，其内部各个质点所产生的位移、运动、应力、应变以及破坏等的规律。
固体力学研究的内容既有弹性问题，又有塑性问题；既有线性问题，又有非线性问题。
在固体力学的早期研究中，一般多假设物体是均匀连续介质，但近年来发展起来的复合材料力学和断裂力学扩大了研究范围，它们分别研究非均匀连续体和含有裂纹的非连续体。
自然界中存在着大至天体，小至粒子的固态物体和各种固体力学问题。
人所共知的山崩地裂、沧海桑田都与固体力学有关。
现代工程中，无论是飞行器、船舶、坦克，还是房屋、桥梁、水坝、原子反应堆以及日用家具，其结构设计和计算都应用了固体力学的原理和计算方法。
由于工程范围的不断扩大和科学技术的迅速发展，固体力学也在发展，一方面要继承传统的有用的经典理论，另一方面为适应各们现代工程的特点而建立新的理论和方法。
固体力学的研究对象按照物体形状可分为杆件、板壳、空间体、薄壁杆件四类。
薄壁杆件是指长宽厚尺寸都不是同量级的固体物件。
在飞行器、船舶和建筑等工程结构中都广泛采用了薄壁杆件。
固体力学的发展历史萌芽时期远在公元前二千多年前，中国和世界其他文明古国就开始建造有力学思想的建筑物、简单的车船和狩猎工具等。
中国在隋开皇中期(公元591～599年)建造的赵州石拱桥，已蕴含了近代杆、板、壳体设计的一些基本思想。
随着实践经验的积累和工艺精度的提高，人类在房屋建筑、桥梁和船舶建造方面都不断取得辉煌的成就，但早期的关于强度计算或经验估算等方面的许多资料并没有流传下来。
尽管如此，这些成就还是为较早发展起来的固体力学理论，特别是为后来划归材料力学和结构力学那些理论奠定了基础。
发展时期实践经验的积累和17世纪物理学的成就，为固体力学理论的发展准备了条件。
在18世纪，制造大型机器、建造大型桥梁和大型厂房这些社会需要，成为固体力学发展的推动力。
固体力学作业学院材料科学与工程学院专业名称材料工程班级 Y110301 姓名成炼学号 S2*******固体力学概述摘要：固体力学是整个力学学科中研究规模最大的分支学科。
该学科的研究是材料、水利、土木工程等学科的发展有很大的推动作用。
本文对固体力学的概念、发展历程、学科特点及其中的分支材料力学进行了简介。
并对本学科发展面临的问题进行了讨论。
关键词：固体力学；材料力学；学科特点Overview of solid mechanicsAbstract: Solid mechanics is the largest branch of mechanics. The study of this subject promotes the development of other disciplines, such as materials and civil engineering. The concept and characteristics of the subject will be introduced, as well as its problems.Keywords: Solid mechanics；Material mechanics；Subject characteristics一、固体力学的发展1.概念固体力学是研究可变形固体在外界因素作用下所产生的应力、应变、位移和破坏等的力学分支。
固体力学在力学中形固体力学成较早，应用也较广。
应用学科包括水利科技工程力学、工程结构、建筑材料、工程力学等。
固体力学是力学中形成较早、理论性较强、应用较广的一个分支，它主要研究可变形固体在外界因素(如载荷、温度、湿度等)作用下，其内部各个质点所产生的位移、运动、应力、应变以及破坏等的规律。
固体力学研究的内容既有弹性问题，又有塑性问题；既有线性问题，又有非线性问题。
在固体力学的早期研究中，一般多假设物体是均匀连续介质，但近年来发展起来的复合材料力学和断裂力学扩大了研究范围，它们分别研究非均匀连续体和含有裂纹的非连续体。
第一章 实验力学与力学CAT体系1.1固体的力学实验1.1.1 实验的概念实验涵盖了测量、检测、监测、测试、试验、数值仿真等内容。
其根本任务是认识和利用客观物体(客体)的运动规律。
测量是将客体的运动信号通过一定的工具转换为人可以接受或可以利用的物理量的过程。
测量的基本方法是将被测信号量与物理定量（物理量单位或实测标定量）进行比较，获得被测量对标定量的倍数，这种测量倍数称为测量数据。
测量数据可由人们能接受的数字、图形、数值模型等形式实时或后继显示出来以应用于客体性能分析、工程设计、安全预警、产品检验、理论归纳等各种目的。
测量包括物理信号的比较、处理、传递。
物理量的比较量化过程称为信号比较，即，通过比较量化获得物理量相对于物理定量的倍数信息；信号处理表示对比较所取得的信息量进行变换、放大、计算等，目的是提高信息的确定性和可靠性，便于传递和显示；信号传递意为测量信息由一处传送至另一处。
测量数据通过人视觉感观能识别的数字与曲线方式显示出来，并依靠手工记录与计算机存储器件完成数据存储。
实验是指将受测对象置于一定的环境和状态下应用测量工具完成物理量测量并应用分析工具处理物理量测量信息，进而认识受测对象客观规律的过程。
力学实验是通过特定的力学测试工具对在外部环境与载荷作用下结构和材料的变形、应力的行为规律认识过程，其目的是将所认识、归纳的普适理论应用于结构的数值仿真、安全控制和优化设计。
对受测体进行实验必须首先完成测量过程，然后对测量结果进行特性提炼和规律性分析，是人类对自然客体从不知到知的过程。
简而言之，实验＝测量＋分析。
检测或监测是通过对受测对象的物理量进行测量，以判断其是否符合要求的过程。
数值仿真是利用基于经实验验证的、具有普适性的数理方程组而发展起来的有限元方法并通过计算机有限元分析软件获得对客体力学行为的数值响应规律。
数值仿真实验是利用计算机和已知理论工具对复杂未知客观实体运动规律的再认识过程。
从广义的角度，名称“实验”等同于“试验”和“测试”而区别于“测量”。
⼒学课程课程名：理论⼒学（I）Theoretical Mechanics (I)理论⼒学主要通过讲解⼒学的基本概念、定理及其应⽤，介绍处理⼒学问题的基本⽅法。
核⼼任务是利⽤⽜顿定律和分析⼒学原理建⽴质点、质点系和刚体运动的微分⽅程。
作为理⼯科学⽣的基础⼒学课程，学习理论⼒学务必达到以下要求：准确理解基本概念，熟悉基本定理和公式并能灵活应⽤，学习⼀些研究⼒学问题的基本⽅法。
理论⼒学的课程可以按内容分为运动学、静⼒学和动⼒学三部分，也可以按研究⽅法分为⽜顿⼒学和分析⼒学两部分。
在《理论⼒学(I)》中，主要讲述⽜顿⼒学内容，包括：点的运动学、刚体运动学、复合运动、⼏何静⼒学、质点动⼒学、质点系动⼒学、刚体动⼒学。
课程包括基本理论⼒学实验。
先修要求：微积分、⼤学物理教材及参考书：李俊峰、张雄、任⾰学、⾼云峰，《理论⼒学》，清华⼤学出版社/Springer出版社；⾼云峰、李俊峰，《理论⼒学辅导与习题集》，清华⼤学出版社/Springer出版社。
课程名：理论⼒学（II）Theoretical Mechanics (II)理论⼒学主要通过讲解⼒学的基本概念、定理及其应⽤，介绍处理⼒学问题的基本⽅法。
核⼼任务是利⽤⽜顿定律和分析⼒学原理建⽴质点、质点系和刚体运动的微分⽅程。
作为理⼯科学⽣的基础⼒学课程，学习理论⼒学务必达到以下要求：准确理解基本概念，熟悉基本定理和公式并能灵活应⽤，学习⼀些研究⼒学问题的基本⽅法。
理论⼒学的课程可以按内容分为运动学、静⼒学和动⼒学三部分，也可以按研究⽅法分为⽜顿⼒学和分析⼒学两部分。
在《理论⼒学(I)》中，主要讲述分析⼒学内容，包括：分析⼒学基本概念、变分原理、拉格朗⽇⽅程、哈密顿⽅程。
先修要求：微积分、⼤学物理、理论⼒学（I）教材及参考书：李俊峰、张雄、任⾰学、⾼云峰，《理论⼒学》，清华⼤学出版社Springer出版社；⾼云峰、李俊峰，《理论⼒学辅导与习题集》，清华⼤学出版社/Springer出版社；⾃编补充讲义。
固体力学pdf摘要：1.固体力学概述2.固体力学的研究领域3.固体力学的重要性4.固体力学的发展历程5.固体力学的应用案例6.固体力学pdf 资源的介绍和获取正文：1.固体力学概述固体力学是力学的一个分支，主要研究固体材料在外力作用下的形变、内部应力分布、破坏等现象。
固体力学旨在揭示固体材料在各种工况下的力学性能，为工程设计和实际应用提供理论依据。
2.固体力学的研究领域固体力学的研究领域主要包括以下几个方面：（1）固体材料的弹性、塑性、粘弹性等性质；（2）固体材料在拉伸、压缩、弯曲、剪切等应力状态下的应力分布和形变规律；（3）固体材料的强度理论和破坏机制；（4）固体力学在工程领域的应用，如结构设计、岩土工程、材料科学等。
3.固体力学的重要性固体力学在众多领域具有重要的应用价值，如建筑、航空航天、机械制造、材料科学等。
通过研究固体力学，可以提高工程结构的安全性、可靠性和经济性，同时也有助于新型材料的开发和优化。
4.固体力学的发展历程固体力学的发展可以追溯到古希腊时期，阿基米德等学者对固体力学的研究奠定了基础。
随着科学技术的进步，固体力学不断发展壮大，形成了完整的理论体系。
在20 世纪中后期，计算机技术的发展为固体力学的数值模拟和实验研究提供了强大的支持，使得固体力学取得了重要突破。
5.固体力学的应用案例固体力学在实际工程中有广泛的应用，例如：（1）建筑结构设计：通过研究固体力学，可以优化建筑结构的设计，提高结构的安全性和稳定性；（2）航空航天领域：在飞机、火箭等设计中，需要应用固体力学原理来分析结构在飞行过程中的受力情况，以确保飞行安全；（3）材料科学：固体力学为新型材料的研发和优化提供了理论依据，如高强度钢、陶瓷等。
6.固体力学pdf 资源的介绍和获取对于学习固体力学的人来说，获取相关的学习资料十分重要。
在互联网上，可以找到许多关于固体力学的pdf 资源，如教材、论文、专著等。
这些资源可以帮助学习者深入了解固体力学的理论体系和实际应用。
固体力学发展趋势2.2 固体力学这里所说的固体指在一自然约定的时间尺度内可有效承受剪力的连续介质。
固体力学旨在认识与固体受力、变形、流动、断裂有关的全部自然现象，并利用这些知识来改善人类生存条件、实现人类目标。
固体力学是整个力学学科中的研究规模最大的分支。
2.2.1 固体力学的发展状况（1）固体力学的两重属性（2）固体力学的历史发展（3）当代固体力学的发展2.2.2 固体力学的发展趋势（1）固体力学应用研究的跨世纪发展趋势（2）固体力学学科研究的发展趋势2.2.3 中近期建议着重研究的领域2.2.1 固体力学的发展状况(1) 固体力学的两重属性与整个力学学科一样，固体力学兼具技术科学与基础科学的属性.它既为工程设计和发展生产力服务，也为发展自然科学服务。
固体力学在许多工程领域都发挥着重要的作用。
这些领域包括航空航天工程、造船与海洋工程、核电工程、机械制造、动力机械工程、地质勘探、石油开采、土木工程、水利工程、岩土工程、材料科学与工程、微电子技术、医学工程等等。
作为基础科学的力学为自然科学的发展作出了重要的贡献。
在力学发展中作出奠基性贡献的学者如伽利略（G. Galileo）、牛顿（I. Newton）、柯西（A. Cauchy）、爱因斯坦（A. Einstein）等人带动了整个数理科学的发展。
在各门基础学科的术语中，“力”无所不在。
弹性力学的理论体系的建立是科学发展史上一个范例。
非线性科学中分岔的基本概念和分析方法萌芽于固体力学中的压杆稳定问题。
固体力学研究的对象包括自然界中表现形式最丰富的物质形态和人类创造的绝大多数技术材料，它所研究的力学过程是宇宙间最基本的过程之一。
它通过数学力学理论、物理力学、力化学、天体力学、地质力学、生物力学等交叉科学与其它所有基础科学门类相联系。
国际著名固体力学专家赖斯（J. R. Rice）教授在《不列颠百科全书》（1993年版）“固体力学”条目中列举了下述可利用固体力学概念来研究的命题: “在地幔中如何发生流动从而牵带大陆板块的迁移及海床在它们之下的伸入? 山脉是如何形成的? 地震时断层处发生了什么过程? 这些扰动是怎样以地震波的形式传播，且震撼并可能摧毁建筑物和桥梁?滑坡如何产生?土壤和岩石基础在不破坏的前提下可以承受建筑物对它的多大压力? 如何选择、配置和成形各种材料，从而控制它们的承载来制成安全、可靠、耐久、经济的结构（这些结构包括飞机骨架、桥梁、船舶、建筑物、人工心脏瓣膜和计算机集成电路芯片）? 如何利用这些固体材料来制造诸如喷气发动机、泵、自行车之类的机器? 结构表面形状的变化或流体介质的不均匀性如何引起运输工具（如汽车、飞机、轮船）的振动? 如何由振动控制来达到舒适、减噪和避免疲劳破坏的目标? 在结构循环加载时（如桥梁、发动机、机翼或油箱）裂纹扩展的速度有多快，什么时候会产生灾难性的裂纹扩展? 我们如何控制结构物在冲击过程的变形，从而在设计运输工具时使其具有耐撞性? 如何成形材料或技术产品（如金属和高聚物的模具挤压、板材轧制、复杂形状模压等等）? 多晶体塑性和蠕变应变时历经了何种微观过程? 如何将不同的材料相元配置在一起，像纤维增强复合材料一样，来实现实用中所需要的刚度和强度的综合性能在体育用品（如滑雪板和网球拍）中所需要的材料综合性能和总体响应是什么? 人类头骨在事故中的冲击响应是什么? 人体的心脏肌肉如何控制血液的泵压，且动脉瘤的发生源于何种控制功能紊乱?”上述种种问题对自然界演化的解释，对科学技术的进步，对人类的生存保护都是非常重要的。
固体力学实验II结课报告院（系）名称航空科学与工程学院专业名称航空工程学生姓名王燕学号Z Y13053102014年6月一、概述为了解决自然界和工程技术中越来越复杂多样的固体力学问题需要提出的更精确的实验方法与更科学的实验过程，由此催生了实验固体力学。
实验固体力学研究的内容主要包含两大方面：一是对固体力学进行实验，测量力学量的值；二是研究与开发新型的固体力学实验技术和工程测试手段。
随着力学的发展，实验固体力学的特点日益凸显，它是理论与实践联系的关键纽带，并且具有很强的跨学科性，物理学中的声、光、点、磁等现象及其与力学相关的规律均可以用来进行力学量的测试。
本课程主要介绍了光测力学的相关方法与用途。
其中包括：几何云纹法；云纹干涉法；光弹性法；散斑干涉及剪切散斑干涉法；数字图像相关法；全息、数字全息干涉法等。
光测力学方法相比于其他固体力学测试技术具有全场性、非接触性、高精度等有优势，一般以（数字）图像，特别是条纹图像为信息载体，但操作和信息的提取较为复杂，也是光测力学方法的难点。
今年来，光测力学方法在科研和工程中得到越来越广泛的应用，涉及的领域有材料、生物、微电子、气象、土木、航空航天等等。
近年来，在科学研究上，多场耦合条件下材料的力学行为机制研究是一个重要方向，研究对象向细观甚至微、纳米方向发展，此时，光测力学实验方法几乎成为唯一的选择。
在航空航天等工程领域的无损检测方面，泡沫材料、复合材料的大量应用使得传统检测方法的应用受到限制，光测力学方法以其快速、非接触（避免污染）和灵敏的特点正得到越来越广泛的应用。
因此研究光测力学具有重要意义。
二、各种方法的特点和应用范围1.几何云纹法图1 云纹法测量变形原理图1)原理：云纹法又称莫尔纹法，是变形分析的一种模拟方法。
在实验力学中, 它指的是两个空间频率相差不大的振幅型光栅叠加在一起时所产生的明按交错的条纹图案。
通过分析云纹图案和条纹间距,可以测量物体的面内变形和应变以及三维形貌,这种方法成为云纹法。
2)特点：云纹法可用感光或腐蚀的方法，在试件表面制成各种栅线，而不致引起试件表面强度的加强或削弱。
此法是用光传递栅线变形的信息，所以它的抗干扰性和稳定性都比较好，也适用于非接触式测量。
它测量时所使用的设备简单，应用范围广。
但如果用此方法测量弹性范围内的微小应变时，还缺乏足够的灵敏度和准确度，但是近年来随着研究的深入也取得了不小的改进。
3)适用范围：对于常用的工程材料，包括低弹性模量材料、粘弹性材料、各向异性材料、复合材料等，都可用云纹法进行测试，它能用于测量动载或静载，可以用于测量大变形，还可以用于测定裂纹附近的弹塑性变形场等问题。
2.云纹干涉法图2 测量面内变形的云纹干涉光路图1)原理：对称与试件栅法向入射的两束相干准直光在试件表面交汇区域内形成频率为试件栅两倍的空间虚栅，当试件受载变形时，刻制在试件表面的试件栅也随之变形，变形后的试件栅与作为基准的空间虚栅相互作用形成云纹图，该云纹图即为沿虚栅主方向的面内位移等值线。
2)特点：云纹干涉法具有非接触、实时全场位移和应变分析，高灵敏度，大量程，高反差条纹，良好的条纹对比度，直观等优点。
它克服了通常全息干涉法不能直接获取面内位移场的困难，比几何云纹法、散斑照相法更具有灵敏度，而且其量程也不像散斑干涉那样受到严格的限制。
但是需要贴和转移光栅，过程较为繁琐。
3)应用范围：适用于测量面积较小、变形微小的试件。
经过十几年的发展，云纹干涉法的理论研究已基本成熟，应用研究也取得了很大进展。
现在云纹干涉法原则上可以获得全息干涉法、散斑干涉法等所能获得的全部结果。
几何云纹法与云纹干涉法的特点比较见表1。
表1 几何云纹法与云纹干涉法的比较3.光弹性法图3 光弹法的光路及光弹条纹场的获取1) 原理：光弹性法是应用光学原理研究弹性力学问题的一种实验测量分析方法。
将具有双折射效应的透明塑料制成的结构模型置于偏振光场中，当给模型加上载荷时，即可看到模型上产生的干涉条纹图。
测量此干涉条纹，通过计算，就能确定结构模型在受载情况下的应力状态。
2)特点及适用范围：光弹性法是一种全场性测量法。
用这种方法可以了解三维结构内部应力（或位移）分布的全貌，能够清晰地反映出应力集中现象，直观性强、一目了然。
特别是由于很多光弹图像都是通过照相、摄影灯方式获得资料信息的，不需在结构物上直接安装传感器或其他测试装置，所以它是非接触式测量，也是非破坏性的测量，而且获得的图像信息还可长期储存。
3)应用范围：对于研究结构物的强度问题以及方案设计的比较和改进，应用光弹性方法都很有优势。
可用于单向受力试件中圆孔的应力集中系数测定，裂纹在两种材料截面附近的扩展行为等问题。
4.电子散斑干涉法图4电子散斑干涉法测量原理图1)原理：电子散斑干涉无损检测技术是基于物体结构损伤处的外表面在静载荷或动载荷的作用下会产生非均匀的表面位移或变形，在有规则的干涉条纹中会出现明显的异状，如不连续、突变的形状变化和间距变化等，通过测算这些微小的变化，便可查明物体内部缺陷及其位置。
2)特点：与常规无损检测手段如射线、超声波、电磁、渗透和磁粉检测技术等相比，电子散斑干涉技术主要有以下优点：测量信息丰富,可实现实时处理，测量精度高，能达到激光的波长级别；能进行全场检验，使用方便，检测效率高，适用于形状比较复杂的物体；检测结果易于保存，电子散斑条纹图可以数字形式保存在存储介质中，便于后续处理分析；测试仪器可在较强的光照条件下工作，即使在太阳光下也可测量高温物体的损伤。
3)应用范围：电子散斑干涉法位移测量的灵敏度可达到波长量级，应变测量灵敏度再几十微应变，适用于全场变形的实时测量，它被广泛的用于无损检测，及光学粗糙表面的振动测量和模态分析，其次它被用于物体轮廓的测量，电子散斑技术还可用于高温物体的位移测量和热变形的测量。
如今电子散斑技术已成功应用于许多工程机械的无损检测中，例如飞行器部件、复合材料分离部位、蜂窝结构和火箭推进剂药柱中的裂纹、分层、开裂和气孔等缺陷检测。
5.数字图像相关方法1)原理：又称数字散斑相关法，是一种基于数字图像处理和数值计算的、先进的光学计量方法，其通过分析变形前后的两幅图像（2D DIC）、图像对(3D DIC)或体图像（DVC）来测量物体表面的二维变形、三维变形或者内部变形。
2)特点：数字图像相关方法是一种非接触、全场测量方法，测量设备及过程简单，无需激光、隔震台等，测量过程高度自动化，可直接获得变形场。
其分辨率可达到零点几个像素。
但目前的技术不适合宏观物体的非均匀小变形的测量，并且计算耗时，目前的计算不能实时显示测量结果。
3)应用范围：多用于直接测量各种尺度物体表面（甚至物体内部）在载荷作用下的位移/形变场，确定各种材料（复合材料、生物材料、低维材料）的力学常数，以及验证有限元计算和力学理论分析的正确性。
6.全息/数字全息干涉法1)原理：全息干涉计量是利用全息照相的方法来进行干涉计量，与一般光学干涉检测方法很相似，也是一种高精度、无损、全场的检测方法，灵敏度和精度也基本相同，只是获得相干光的方式不同。
全息干涉计量术是将同一束光在不同时间的波前来进行干涉，可以看作是一种波前的时间分割法。
随着数字相机高空间分辨率的提高，通过数字记录、数值再现的数字全息逐渐代替传统的全息方法。
它是用光电传感器件代替干板记录全息图，然后将全息图存入计算机，用计算机模拟光学衍射过程来实现被记录物体的全息再现和处理。
2)特点：相干光束由同一光学系统所产生，因而可以消除系统误差。
对于一般光学干涉检测方法，物光波是与一个作为标准的参考光波（如一个平面光波）相比较。
这种情况下，物光会受到包围待测物体的介质的影响而产生附加条纹，使最后得到的条纹图样变得复杂化，因此，对检测环境、条件要求非常严格。
而在全息干涉计量的情况下，它是将同一束光在不同时间的波前来进行干涉，相干光束是由同一光学系统所产生，因而包围介质的欠缺引起的光程变化会自动抵消，故这种方法与包围待测物体的介质的光学质量无关；同样的原因，它对光学元件的精度要求比一般光学干涉检测方法低得多，因而，设备的费用也较低。
数字全息干涉法的特点有，制作成本低，成像速度快，结果实时显示，记录再现灵活，参数（焦距、图像尺寸、分辨率）可灵活控制。
3)应用范围：漫射固体表面三维位移场和振动幅值场的测量；透明固体内厚度变化和折射率变化的测量；三维物表面形状测量等。
三、感想与收获本人是飞行器设计专业，研究方向大致为结构优化设计，碍于条件限制教研室内其实并没有任何实验类的工作，所以对实验方面的了解非常少。
但是，实验是科研中至关重要的环节，任何新的理论推导或数值计算结果在有条件的情况下都应该经过实验的验证才具有实际意义，因此选择这门课也是想填补一下我在实验方面的一点空白，对当下航空航天领域使用的实验方法和设备有一定了解，将来如果有机会进行相关的实验工作也能在心中有个大概的理念。
这门课让我比较系统地了解到了当下实验固体力学方面主流的固体测试技术，由此是对各种光测法有了比较深入的理解，我目前的研究方向是复合材料相关性能的优化设计，从课程中了解到电子散斑技术可以用于复合材料分离部位的检测，另外数字图像技术也可以用于复合材料力学性能的相关测量，将来如果有机会希望也许可以将这两种技术应用到目前的研究内容上，以验证有限元结果从而验证优化结果的合理性。
比如，之前看过使用响应面方法做复合材料结构优化的相关文章，就是需要先通过实验与有限元模型的对比验证有限元模型建立的准确性，而这里的实验也许就可以考虑使用电子散斑技术或数字图像技术等相关技术进行。
总之，光测法的优势在固体测试的各种技术中是非常明显的，近年来也在不断地快速地发展和广泛地应用中。
希望以后能有机会真正操作体验一下某种或某几种光测法，并应用到自己的研究课题中。
