课程中文名称：理论力学
课程英文名称：Theoretical Mechanics
课程编码：MECH2003／MECH2001
课程学分：4／3.5
实验学时：8
适用专业：机械工程及自动化、能源动力系统及自动化、过程装备与控制工程、工程力学、工程与结构分
析、土木工程、飞行器设计与工程、材料科学与工程、核工程与核技术、管理科学与工程类等
专业
先修课程：大学物理、高等数学
开课学院：航天航空学院
开课学期：第3期
教材及实验指导书：张克猛主编，《工程动力学实验》，西安交通大学出版社，2002年.
一、实验课程简介
本实验课程结合理论教学内容，通过对相关静、动态基本力学量的测量分析，介绍机械工程中基本机械量的测试、分析技术，包括常规仪器及传感器的功能、原理、测量系统、操作方法的训练与掌握等。本实验课以学生自己动手为主，教师现场指导。共计8个学时，包括四个综合性实验内容。
二、实验课性质、目的和任务
性质：工程技术，课程内实验。
目的：让学生亲身感受工程实际问题的复杂性，从而加深理论联系实际的重要性的理解与认识。
任务：培养学生的动手能力和分析问题、解决问题能力，并初步掌握机械工程中相关基本机械量测试分析的基本方法。
三、实验课教学基本要求
1．认真进行课前准备：实验课前认真预习相关实验指导内容。了解实验原理、仪器性能、操作规范、注意事项等。
2．认真对待实验过程：认真遵守实验规则，严格执行操作规程；同组分工明确，团结协作，积极动手，轮换操作；认真把握各个实验环节，准确无误测得各项实验数据。
3．按时完成实验报告：实验报告内容全面，真实有效，格式规范，字迹工整，有理有据，图文并茂。
四、实验教学的内容与基本要求
1．实验项目名称：工程结构构件内力测量
实验目的：通过对不同连接方式的工程结构施加不同的载荷，测量各构件所受的内力值；将试验值与相同材料和尺寸的理想桁架杆件内力的理论计算值分析比较，以加深对实际工程结构力学建模合理性的认识。了解掌握应变计的机电变换原理及静态电阻测力仪的使用方法。
教学基本要求：实验技能+实验报告。
实验内容提要：正确接通测量电桥并预调平衡；对铰接、铆接、焊接三种不同连接方式的工程结构施加三种不同数值的载荷，各测量三个构件的内力值；整理测试结果，通过相互比较、与理想情况下的理论计算值比较，进行误差分析。
实验类型：综合性
必修或选修：必修
使用的主要仪器：JLC．1工程结构内力测试台、电阻应变计、CZL-YB-22D拉力传感器、静态电阻测力仪。
2．实验项目名称：往复机械位移、速度、加速度的测量
实验目的：了解工程中相关位移、速度、加速度的一般测量方法。了解并掌握压电式传感器的机电变换原理、特性及正确安装方法。了解压电信号的正确测试、处理与分析，熟悉并掌握测量环节各种仪器、设备的使用操作方法。
教学基本要求：实验技能+实验报告。
实验内容提要：将压电式加速度传感器与往复机械的活塞固定；调整、设置各种测试仪器；启动往复机械，在三种不同转速下分别观测、记录三组不同的位移、速度、加速度测试值；整理测量数据，分析计算出曲柄长度，进一步将测试结果与理论计算值进行分析比较，判断误差产生的原因。
实验类型：综合性
必修或选修：必修
使用的主要仪器：DH1307动态力学测试教学系统、DLC-1型工程机械动态力学量测试台(活塞式压缩机)、BZl007型压电式加速度传感器、E682一CWZ6C光栅编码器。
3．实验项目名称：旋转机械转速、角速度及横向位移的测量
实验目的：了解掌握旋转机械转速、角速度及横向位移(振幅)的一般测量方法。了解非接触式的涡流传感器的机电变换原理、特性与正确安装方法。了解光栅编码器的机电变换原理及安装方式。了解电涡流信号的正确测试、处理与分析，熟悉并掌握测量环节各种仪器、设备的使用操作方法。
教学基本要求：实验技能+实验报告。
实验内容提要：正确安装光栅编码器和涡流传感器；调整、设置测试仪器；启动旋转机械，分别在三种不同转速下，各测取三组不同的转速、角速度和横向位移数据；整理测试结果，并比较分析信号衰减误差。
实验类型：综合性
必修或选修：必修
使用的主要仪器：DH1307动态力学测试教学系统、DLC．1型工程机械动态力学量测试台(双盘转子系统)、涡流传感器、E682一CWZ6C光栅编码器。
4．实验项目名称：旋转机械轴承座附加动反力的测量
实验目的：了解并掌握用压电式力传感器测量动态力的一般方法。通过对旋转机械轴承座附加动反力的测量结果，结合轴向位移测量结果的相应变化规律，初步判断转子的偏心情况。通过添加适当的偏心质量，反复调整动反力及轴向位移测量值，从而大致判断转子的具体偏心部位。
教学基本要求：实验技能+实验报告。
实验内容提要：正确安装力传感和电涡流传感；调整、设置测试仪器；启动旋转机械，在不同的转速下，观察、测取动反力及轴位移数据，并大致分析偏心情况；在转子的适当部位添加适当偏心质量，反复记录并观察动反力极轴向位移变化情况；整理测试结果，并通过比较分析，判断出转子的偏心部位。
实验类型：综合性
必修或选修：必修
使用的主要仪器：DH1307动态力学测试教学系统、DLC．1型工程机械动态力学量测试台(双盘转子系统)、BZl201压电式力传感器、电涡流传感器、E682一CWZ6C光栅编码器。
五、实验成绩的考核与评定办法
实验考核40％+实验报告60％。
大纲制定者：张克猛(执笔)
大纲校对者：王一兵
大纲审定者：徐晖
大纲批准者：陈振茂
