多通道应变测试系统的研究

中北大学学位论文1 绪论 选题背景及意义本课题研制的多通道应变测试系统，主要应用于高等院校的材料力学实验教学中，是为了通过实验来解决一些重要的基础力学问题。本课题所涉及的研究内容主要是有关固体力学的问

中北大学学位论文 绪论 1 1.1 选题背景及意义 本课题研制的多通道应变测试系统，主要应用于高等院校的材料力学实验教学中， 是为了通过实验来解决一些重要的基础力学问题。本课题所涉及的研究内容主要是有关 固体力学的问题。固体力学最主要的发展背景就是为解决各种实际工程结构中强度、刚 度和稳定性问题，以保证用最经济的方式构成实际工程的结构，并在所处环境条件下安 全地运行，而不致出现破坏。构件的强度、刚度和稳定性都与材料的力学性能有关。材 料力学性能要由试验来测定；材料力学中许多理论分析和计算的结果，需要实验的验证； 一些难于进行理论分析的问题，需借助试验方法来解决。所以材料力学的实验研究与理 论分析一样，是力学分析中非常重要的一个分支。本课题完成的主要任务是应力应变测 试与实验应力分析，通过实验研究与理论分析互相补充，形成一个解决基础力学问题的 完整系统。 在力学学科中，实验应力分析是用实验分析方法确定构件在受力情况下的应力状态 的学科。运用实验应力分析的方法往往能够避开复杂的数学分析，直接获得问题的实际 图像。实验应力分析的任务是研究各种构件在各种载荷作用下内部所引起的应力分 “” 布及其变化，内力大小及其与位移的联系等客观规律，从而合理的选择他们的几何尺寸 [1] 和截面形状，使强度设计达到既安全又经济的目的。 为使学生能了解杆件拉伸、弯曲等实验中的应变规律，掌握材料力学基本实验方法， 经过长久以来的研制，我实验室已开发出材料力学实验系列产品。但是我实验室生产的 力学试验台应变测试系统系列由于受到数据传输速率的限制，无法提高应变信号的采样 频率。本课题通过采用 主控 接口传输的硬件组合模式成功的解决了这一问 FPGA+USB 题。同时，本课题还增设了锤击实验，测试力锤敲击产生力脉冲的脉冲幅值和脉冲宽度。 力锤是现代材料力学实验中所必备的一种主要工具。力锤被广泛应用与我国国防、科研、 高校、工矿企业各领域的科学研究工作中，对推动瞬态试验方法的迅速普及做出了贡献。 综合实验台由材料力学实验台和材料力学实验台测试系统两大部分组成，各杆件的