实验力学

出版社:尹协振、续伯钦、 张寒虹 高等教育出版社 (2012-01出版)
出版日期:2012-1
ISBN:9787040342871
页数:467页

章节摘录

版权页:插图:有限基本解的做法大致如下:先把模型和洞壁划分成许多网格(在考虑支架干扰时可以包括支架一起布置网格),每个网格上布置一个基本解(源、汇、点涡、偶极子等)。然后根据模型表面的无穿透边界条件,计算出在自由大气条件下模型面上的基本解强度。再计算出模型上基本解在洞壁各网格上的诱导速度。根据这些诱导速度,按照洞壁边界条件满足的方程,解出洞壁上各网格上基本解的强度。知道洞壁上基本解后,可以计算出这些基本解在模型表面的诱导速度,以及模型上的气动力。这样就获得了一级洞壁干扰量。以这个一级干扰为基础,重复上述过程,求出二级干扰量。如此循环,直至前后两级干扰量的差值在预定误差范围内为止。无疑,有限基本解方法比镜像法前进了一大步,但是由于它是基于线化微分方程求解的,因此对于大攻角,严重分离的情况,仍然误差较大。(4)壁压信息法壁压信息法是20世纪80年代提出的一种计算和实验相结合的方法,显示出它的优越性。壁压信息法的基本做法是,在进行模型实验的同时,测出壁面的静压分布。这种洞壁静压分布由两部分组成:一是模型在自由状态时,在洞壁处产生的扰动,称为“模型远场扰动”。另一种是洞壁干扰所产生的扰动,称为“模型近场扰动”。远场扰动是可以用数值计算方法得出的。从测出的洞壁静压分布中扣除远场扰动的贡献,可得到洞壁的近场扰动。据此就可以求得洞壁的基本解分布,进而求得这些基本解对模型的影响。壁压信息法原理上不需要对模型及尾流作理论的描述和推测,而只需根据实测的洞壁压力分布,求解洞壁基本解分布。因而,此方法不仅适用于大、中、小攻角的模型实验,也适用于带大功率装置、高升力以及降落伞等模型实验中的洞壁干扰修正。这些优点是镜像法和有限基本解法无法比拟的。此方法缺点是,必须在模型实验的同时,直接测量壁面压力分布,为了修正准确,测量点还不能太少,这为实验带来一定的麻烦。在计算机高度发展的今天,当计算机和风洞一体化后,壁压信息法的优越性就更显著了。(5)自修正风洞自修正风洞的概念是20世纪70年代提出的,是消除洞壁干扰的有效方法。洞壁干扰实质上是由于洞壁的存在限制了模型周围的流场,使风洞实验的流场偏离了大气飞行时的流场。如果能改变洞壁形状或者改变通气壁开孔率分布,使洞壁附近流线和真实飞行时的流线一致,就可以获得无洞壁干扰的实验数据。自修正风洞通过传感器测量壁面压力分布,通过计算机计算模型无约束的流场,通过执行机构调节壁面形状或开孔率,反复迭代,获得无洞壁干扰的流场。

书籍目录

第一篇 实验力学基础第1章 测量误差及数据处理§1.1 测量误差及表示§1.2 数据处理习题第2章 相似理论及量纲分析§2.1 相似的概念及相似三定律§2.2 求相似参数的方法§2.3 相似参数应用举例§2.4 部分相似和局部模拟本章小结习题参考文献第二篇 力学测量方法及原理第3章 应变片技术§3.1 概述§3.2 电阻应变片§3.3 其他类型的应变片§3.4 电阻应变片的测量电路§3.5 运动构件的应变测量§3.6 电阻应变仪习题参考文献第4章 传感器及其一般特性§4.1 概论§4.2 传感器的静态特性和动态特性§4.3 传感器的标定§4.4 应变片式传感器§4.5 压电式传感器§4.6 电位计式传感器§4.7 电容式传感器§4.8 电感式传感器§4.9 霍尔式传感器§4.10压磁式传感器习题参考文献第5章 数据采集和计算机处理§5.1 概述§5.2 模数转换原理§5.3 数模转换器§5.4 转换器的性能指标§5.5 基于并行式ADC的高速数据采集系统§5.6 计算机数据处理技术§5.7 虚拟仪器简介习题参考文献第6章 光测力学概论§6.1 光测力学的研究对象及特点§6.2 光测力学的发展历史及研究内容§6.3 光测力学的基本思路§6.4 光测力学的位相测量与数据处理参考文献第7章 全息干涉计量§7.1 全息成像技术§7.2 双曝光全息干涉§7.3 实时全息干涉§7.4 位相全息干涉计量§7.5 测量振动的时间平均法§7.6 实时一时同平均法§7.7 频闪法和实时频闪法§7.8 外差全息干涉计量§7.9 数字全息干涉计量参考文献第8章 散斑计量术§8.1 激光散斑的基本性质§8.2 散斑计量术§8.3 人工散斑§8.4 数字散斑图像相关技术参考文献第9章 光弹性原理§9.1 应力光学定律§9.2 平面光弹性§9.3 全息光弹§9.4 贴片光弹法§9.5 三维光弹性的冻结切片法§9.6 动光弹简介参考文献第10章 云纹技术§10.1 云纹的形成与分类§10.2 平面云纹§10.3 离面云纹§10.4 云纹干涉法参考文献第11章 流体压力测量§11.1 壁面压力孔测量§11.2 压力探头§11.3 压力计§11.4 压力传感器的应用§11.5 压力扫描阀§11.6 压敏漆技术参考文献第12章 流体速度测量§12.1 风速管及其标定§12.2 热线风速仪§12.3 激光多普勒测速仪§12.4 粒子成像速度计参考文献第13章 流体动力和力矩测量§13.1 动量法测量流体动力§13.2 气动天平分类§13.3 机械天平§13.4 应变天平的分类和原理§13.5 天平元件特点§13.6 天平的校准§13.7 坐标系及气动力系数参考文献第14章 流动显示技术§14.1 概述§14.2 外加示踪物显示方法§14.3 光学方法§14.4 几种新技术参考文献第15章 瞬态实验技术§15.1 动态超高压技术§15.2 瞬态叁量测量§15.3 固体激波测量方法§15.4 材料动态应力一应变关系的测定§15.5 弹性波波速的测量§15.6 空中(水中)冲击波测量……第三篇 实验力学专题附录

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《实验力学》是高等学校教材之一。

作者简介

《实验力学》将固体力学实验、流体力学实验和工程力学实验纳入统一的实验力学体系,系统全面地介绍实验力学的基本理论、各种测量技术以及专题应用,并注意反映实验力学中最新的实验技术及方法。由于力学各分支的很多实验技术是相通的,同时不少测量方法亦有相似之处,因而《实验力学》从统一的实验力学体系出发所做的介绍,更能使读者在实验力学的各个方面做到举一反三,融会贯通,取得事半功倍之效。
《实验力学》分为三部分,共20章。第一部分为实验力学基础,介绍了测量误差、数据处理方法、相似理论和量纲分析,这是所有实验研究的基础;第二部分为力学测量方法及原理,详细介绍了各种力学测量方法的原理及应用,是《实验力学》的重点;第三部分为实验力学专题,介绍了若干力学实验专题。最后以附录形式给出常用的实验设备原理和常用的测量仪器。《实验力学》可作为力学、热能工程、工程热物理专业的本科生教材,以及水利、气象、化工、船舶、航空等非力学专业的研究生教学用书,也可作为相关专业教师、科研人员和工程技术人员的参考书。

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