力学与实践

作者：何巍, 张元, 孙星, 谢惠民, 任毅如, 刘播, 毛贻齐, 方棋洪, 韩美东,

关键词：实验教学, 数字图像相关, 梁三点弯曲实验, 横力弯曲, 变形场可视化,

在横力弯曲条件下，截面翘曲和纵向纤维间挤压可导致梁的弯曲正应力公式产生显著误差，但在跨高比大于5时误差可忽略不计。如何让学生理解梁横力弯曲的上述特点是材料力学教学中的难点之一。数字图像相关（digital image correlation, DIC）是一种先进的光学变形测量方法，具有非接触、全场、操作简单等优势。本文引入DIC方法开展了梁三点弯曲实验的教学改革探索，实现了横力弯曲变形特点的可视化测量与呈现。结合梁在不同跨高比下的应变场和广义胡克定律，获得了正应力沿截面高度的分布规律，探讨了梁弯曲正应力公式的内涵。实践表明，引入先进光学测量方法进行可视化表征和展示，加深了学生对不同关联知识点的理解，培养了其融会贯通和实践能力，激发了科技创新意识。

来源：2025年第5期

《力学与实践》期刊编辑部

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