《过程设备设计》实验指导书
目录
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一、试验目的与要求 (1)
二、学生实验手册 (1)
实验一内压薄壁容器的应力测定实验 (2)
实验二外压薄壁圆筒形容器失稳实验 (7)
实验三厚壁圆筒爆破及测试实验 (10)
实验四搅拌设备综合性能测试实验 (15)
一、试验目的与要求1
《过程设备设计》、《过程流体机械》课程所属的实验是过程装备与控制工程专业的重要教学环节之一，它的目的是：
1．巩固，加深理解所学的理论知识；
2．培养学生掌握一些最基本的专业实验方法和测量技术，培养和提高观察现象，分析数据和整理试验结果的能力；
3．锻炼和培养成学生“三严”的科学作风即严肃的态度，严格的要求，严密的方法。
为此，要求学生做到：
1．试验前做好充分准备，根据实验指导书认真做好预习；明确每次试验的目的与要求；考虑好实验所需的设备、仪器、工具及其它物品的名称、规格、数量、弄清楚试验的步骤以及由试验所需要的数据。
2．在实验过程中，必须严格按“操作规程”进行，要求发挥主观能动性，充分利用有限的时间，精心操作，周密观察，发现问题，深入细致的考虑问题。
3．试验完备后，认真整理所得的数据，结合实际情况加以分析，写出实验报告并提出自己的看法和见解。
二、学生实验手册
1．试验前，预习实验指导书，经教师提问检查合格后，方可进行试验；
2．实验时，必须使用指定的仪器、设备和工具，不得随便动用本试验无关的其它东西；3．实验时，必须先熟悉机器、设备和操作规程，开动机器及设备，应先经指导教师检查同意，不懂、不会时严禁操作；
4．发生不正常的现象或事故，必须立即切断电源（指电器设备），保护现场，报告老师；5．试验完备后，整理各仪器设备，清洁场地。
实验一 内压薄壁容器的应力测定实验
一、实验目的：
1．了解薄壁容器在内压作用下，筒体、锥型封头、椭圆封头的应力分布情况；验证薄壁容
器相关应力计算的理论公式。
2．熟悉和掌握电阻应变片粘贴技术的方法和步骤。
3．掌握用应变数据采集测量仪器测量应变的原理和操作方法。 二、实验原理 1．理论计算
（1）根据薄壁壳体的无力矩理论可以求得受内压的薄壁容器筒体部分的应力值：
经向应力（轴向应力） t t D p i 4)
(+=
?σ
环向应力（周向应力） t
t D p i 2)
(+=
θσ
（2）锥形壳体部分的应力（相关尺寸见右图，ɑ=30°） 22c o s p x tg p r t
t ?ασα
==
2c o s p R p x tg p r t
t
t θασα
=
==
锥形壳体上经向应力、周向应力与x 呈 线性关系，离锥顶越远 应力越大；
（3）椭圆封头上各点的应力（相关尺寸见右图a/b=2）
()()1
2
42
2
2
4422222a x a
b
p a a
t
b
a x a
b θσ?
???
--??
??=
-
--????
在壳体顶点处2
2
12(0,),,2a
p a
x y b R R b
b t
θ?σσ====
==
;
在壳体赤道上(,0)x a y ==,1b R a
=
,2R a =,22
,(1)22p a p a a
t
t
b
?θσσ=
=
-
；
()1
2
4
2
2
2
2
p R 22a x a b
p t
t
b
?σ?
?--??
=
=
标准椭圆形封头，其a/b=2。此时
θ
σ
的数值在顶点处和赤道处大小相等但符号相反，
即顶点处为p a t ，赤道上为p a t -，而?σ恒为拉伸应力，在顶点处达最大值为p a t 。
式中：p —容器所受内压力（MPa ） i D －容器内直径（mm ）
t －容器壁厚（mm ） ?
σ
－经向应力 θσ－环向应力
2．实验测定：
（1）应力测定的基本原理：
薄壁容器受内压后，器壁各点均处于两向受力状态，当其变形在弹性范围以内，容器壁各点的应力应变符合虎克定律，即：
)(12
t x
x
E μεε
μσ
+-=
)(12x
t t E με
εμ
σ+-=
故只要测得容器壁的径向应变和环向应变，即可根据虎克定律求得x σ和t σ。
（2）用电阻应力仪测量应变的原理：
电阻应变测量法是测定压力容器筒壁应
变的常用方法之一。其测量装置由三部分组成：即电阻应变片，连接导线和电阻应变仪。常用的电阻应变片是很细的金属电阻丝粘于绝缘的薄纸上而成。见图一所示，将此电阻片用特殊的胶合剂贴在容器壁欲测之部位。当容器受内压作用发生变形时，电阻丝随之而变
形。电阻丝长度及截面的改变引起其电阻值的相应改变，则可以用电阻应变仪测出电阻的改变，再换算成应变，直接由应变仪上读出。
电阻丝的应变与电阻的改变有如下的关系：
l
l K
R
R ?=?
式中： R R ?—电阻丝单位电阻改变
l
l ?—电阻丝单位长度改变（如电阻片与器壁完全一起变形，即无器壁之应变。）
K —灵敏系数，与电阻丝的物理性质有关，对于一定的电阻片而言，K 为常数。
由于电阻丝的电阻R 和K 值对于一定的电阻片为一已知值，故只要测得ΔR （电阻丝电阻改变）就可以求出ε值。电阻应变仪是采用电桥测量原理测出ΔR 并换成με
（即为
图1 应变片结构简图
6
10
1）的变形量。
简单的电桥测量原理见图2.
图中：测量电阻
-M R 补偿电阻-K R 桥臂电阻
-1R －保护电阻
Z R
可调桥臂电阻
-R
当电桥平衡（即检流计中无电流通过）时：
1
R R R
R K M = 或 K R R R K M 1
=
当M R 有△M R 变动时（如电阻应变片电阻丝由于
变形而发生阻值的改变），可调电阻R 改变△R 后使电桥重新达到平衡。把△R 换算成με，就可以直接在应变仪上读出。
补偿电阻K R 用以消除因温度影响而产生的测量误差，它与测量电阻M R 阻值相同并在
同一温度条件下，但不承受载荷，故对M R 受温度影响有补偿作用。 三、实验装置 试验容器的筒体用325DN ，壁厚为8mm 的无缝管制造，具体尺寸如图3所示：
图2 电桥测量原理图
四、实验步骤：
1．了解试验装置（包括管路、阀门、容器、压力自控泵等在实验装置中的功能和操作方法）及电阻片粘贴位置，测量电气线路，转换旋钮等。
2．电阻片的粘贴步骤和方法：
（1）根据选择的测点位置，用砂纸打光；再按筒体的经线和纬线方向用划针或铅笔划出测点的位置及方向；以后再用棉球、丙酮等除去污垢。
（2）测量电阻应变片的电阻值，记录电阻片的灵敏系数，以便将应变仪灵敏系数点放在相应的位置上（实验室已准备好）。
（3）将“502”胶液均匀分布在电阻片的背面（注意：胶液均均匀涂在电阻片反面，不可太多，引出线须向上）。随即将电阻片粘贴在欲测部位，并用滤纸垫上，施加接触压力，挤出贴合面多余胶水及气泡（注意：电阻丝方向应与测量方向一致，用手指按紧一至两分钟）。
（4）在电阻片引出线下垫接线端子（用胶液粘贴），用于电阻应变片的引出线和测量导线的焊接连接（测量导线和仪器的连接以及补偿片的粘贴已由实验室准备好）。
（5）电阻片的粘贴步骤和方法可由指导教师讲清要点和示范粘贴后再进行，所有粘贴的电阻片和焊接接线经指导教师检查合格后，再进入应变测量仪器测量的调节步骤。3．了解YE2538静态应变仪的使用方法。（手动测量）
（1）按键BAL：测量当前测量点的初始不平衡量；
按键BRID：设置桥路形式，设置范围：1，2，4；
按键K：设置灵敏系数，设置范围：1.00-9.99；
按键R：设置应变片电阻值，设置范围：60-1000；
按键MEAS：测量当前测点的应变量；并显示此值；
按键ENTER：按此键后将回到测点信息的待命状态；
（2）1/4桥（公共补偿）测量时工作应变片接AB点，B与B′用特制的连接片连接，将公共补偿片连接在补偿片连接端子上，桥路形式按BRID键设置为1；
半桥测量时工作应变片接AB点，BC接补偿片，桥路形式按BRID键设置为2；（3）设置参数：按R键设置应变片电阻值为120；按K键设置灵敏系数为2；按BRID 键设置桥路形式为1【1/4桥为公共补偿】；测量点设置时，选择1-10时直接按
数字键，选择11、12时先按0/10再按1、2；
（4）按ENTER键回到测点信息的待命状态；再按键BAL对测量点进行自动平衡（按BAL后再分别按测量点），仪器会显示当前测点的初始不平衡量并自动储存；（5）按ENTER键回到测点信息的待命状态，如此时按MEAS键测量当前测点的应变量应为0（因容器此时未承压）；
（6）用自控泵对容器加压和卸压，加到一压力等级后，等待30秒，按MEAS键测量当前测点的应变量；并记录此值；分别在1.0、2.0、3.0、2.0、1.0（MPa）停留，记下各测
点（即贴片点）的应变值（με）。
五、注意事项：
1．对仪器、工具、药品等要注意爱惜，节约使用滤纸、棉球、丙酮、胶水、电阻片等消耗品；实验结束后，药品、工具等要加以整理和清洁。
2．应变仪属于精密电子仪器，故在转动开关及调节盘宜时要轻巧缓慢，禁止在尚未熟悉使用仪器前任意拨动开关。
3．实验准备及仪器调试完备，经指导老师检查后方可升压进行测量；测量过程中应避免设备、导线移动，以免引起接触电阻的改变。
4．容器加、减压应缓慢进行，待压力稳定后再进行测量。
5．各组实验结果最后须经指导老师检查并认可，整理好仪器设备，打扫现场方可离开实验现场。
六、实验报告：
1．列表记载各项数据（附表记载内压薄壁容器应变值测定结果）。
2．根据测定结果计算出各点压力时筒体及封头关键点的经向及环向应力。
3．比较实验测得的应力值与理论值之间的偏差并分析和讨论。
附表：
内压薄壁容器应变测定实验结果
一、筒体
实验二 外压薄壁圆筒形容器失稳实验
一、试验目的：
1. 观察薄壁圆筒形容器在外压作用下丧失稳定性后的形态。
2. 测定圆筒形容器失去稳定性时的临界压力并与理论值相比较。 二、试验原理：
圆筒形容器在外压作用下，常因刚度不足使容器失去原有形状，即被压扁或折曲成波形，这就是容器的失稳现象，容器失去稳定性时的外压力，成为容器的临界压力，用cr p 表示。圆筒形容器失去稳定性后，其横截面被折成波形，波数n 可能是1，2，3，4，……等任意整数,如图一所示。
容器承受临界值的外压力而失去稳定性，决非是由于容器壳体本身不圆的缘故，即是绝对圆的壳体也会失去稳定性。当然如壳体不圆（具有椭圆度）容器更容易失稳，即它的临界压力值会下降。
根据外压容器筒体的长短，可分为长圆筒，短圆筒和刚性圆筒三种，刚性圆筒一般具有足够的刚度，可不必考虑稳定性问题。但长圆筒，短圆筒必须进行稳定性计算，它们的临界压力cr p 值大小主要与厚壁(t )，外直径(0D )，长度（L ）有关。亦受材料弹性模数(E )，泊桑比(μ)影响。所谓长圆筒，短圆筒之分，并不是指它们的绝对长度，而是与直径壁厚有关的相对长度。一般长圆筒、短圆筒之间的划分用临界长度cr L 表示。如容器长度L >cr L 为长圆筒，反之为短圆筒。临界长度cr L 由下式确定：
t D D L cr 0017.1=
长圆筒：长圆筒失稳时的波数n =2，临界压力cr p 仅与0D t 有关，而与0D L 无关。cr p
值
图一 圆筒形容器失去稳定后的形状
可由下式计算：
3
2
)(
12D
t E p cr μ
-=
短圆壁：短圆筒失去稳定性时，波数n >2,如为3，4，5……，其波数n 可近似为：
4
2
)
()(06
.7D t D L n =
临界压力可由下式计算：
t
D LD
Et p cr 00
2
59.2=
对于外压容器临界压力的计算，有时为计算简便起见，可借助于一些现成的计算图来进行。
四、实验步骤及注意事项：
1. 测量试件的有关参数：壁厚(t )，直径(0D )，长度（L ）。用千分卡测壁厚，用游标卡尺
1-横梁 2-压紧螺母 3-密封螺母 4-压紧法兰 5-垫片
6-外压圆筒 7-心轴 8-圆筒底垫块 9-透明容器 10-工作
台
测内直径（便于精确测量）和长度，外直径
D由内直径加壁厚得到。各参数分别测量两
到三次，计算时取平均值。
2. 按图二所示安装实验设备，先用手摇泵将透明容器内的水升至容器的约三份之二处;将外压圆筒试件6置于平板顶盖上，试件与平顶盖间用垫片5密封（试件折边上下各放一垫片）；用压紧法兰4通过四个密封螺母2将试件压紧到平板顶盖上。
3. 将圆筒底垫块8 (一大一小) 置于外压圆筒底部，把用心轴7置于圆筒底垫块的中心孔中,再将横梁1压在心轴7上，通过两个压紧螺母2上紧(用手旋紧既可)；以此抵消试件承受的轴向载荷。
4. 打开压缩机开关，调节好流量，缓慢升压至试件破坏为止（试件破坏时有轻微的响声），记下容器的失稳压力（即有轻微响声时的瞬间压力,此压力为临界压力
p）。失稳后需快
cr
速关闭压缩机开关。
5. 打开压缩机卸压开关，待压力为零后取出试件，观察失稳后试件的形状并记下波纹数。
6. 关闭压缩机的电源开关，清理好实验备件和工具。
五、实验报告：
1. 列出测量所得的试件几何尺寸数据。
2. 验算波纹数n。
3. 计算容器的临界压力并与实测值进行比较。
4. 讨论、分析试验结果，分析误差原因。
实验三 厚壁圆筒爆破及测试实验
一、试验目的
1.测定圆筒塑性变形开始和结束时的屈服压力值；
2.测定圆筒破坏时的爆破压力，并通过计算验证理论公式；
3.了解过程装备控制专业数据自动采集测量系统基本单元的原理。 二、试验原理
1． 屈服压力值的理论计算： （1） 屈服压力
2
2
1
3K
K
p s
s -=
σ
（2） 全始屈服压力（材料为理想弹塑性）
K p s
so ln 3
2σ
=
2． 爆破压力值的理论计算：
承受内压的高压筒体，其爆破压力计算方法有如下几种： （1） Faupel 公式：
K p b
s s b ln )2(3
2σ
σσ-
=
（2） 中径公式：
1
1
2=-=K K p b
b σ
（3） 最大主应力理论
b
b K
K p σ
)1
1(
2
2+-=
（4） 最大线应变理论
b b K
K p σ)4
.03.11(
2
2+-=
（5） 最大剪应力理论
b
b K
K
p σ
)21
(
2
2
-=
（6） 最大变形能理论
b
b K
K
p σ
)31
(
2
2
-=
以上式中符号意义详见现教材“过程设备设计” 教材和王志文主编的“化工容器设计”以及余国宗主编的“化工容器及设备”。 3．爆破试验原理过程：
塑性材料制造的压力容器的爆破过程如图一所示，在弹性变形阶段（OA 线段），器壁应力较小，产生弹性变形，内压与容积变化量成正比，随着压力的增大，应力和变形不断增加；到A 点时容器内表面开始屈服，与A 点对应的压力为初始屈服压力s p ；在弹塑性变形阶段（AC 线段），随着内压的继续提高，材料从内壁向外壁屈服，此时，一方面因塑性变形而
使材料强化导致承压能力提高，另一方面因厚度不断减小而使承压能力下降，但材料强化作用大于厚度减小作用，到C 点时两种作用已接近，C 点对应的压力是容器所能承受的最大压力，称为塑性垮塌压力；在爆破阶段（CD 线段），容积突然急剧增大，使容器继续膨胀所需要的压力也相应减小，压力降落到D 点，容器爆炸，D 点所对应的压力为爆破压力b p 。 三、实验装置与工作原理 1．实验装置
本仪器中的液体介质油的吸入、压缩与排出是通过活塞腔容积的周期性变化而实现的。电机接入电源后进入正常运转，通过减速器带动偏心轮传至十字头滑块，活塞柱通过滑快与导向杆相连（导向杆在导向套内）做往复运动，当缸内处于低压状态时吸入介质油，活塞杆压缩时，泵内高压流体经过止回阀向爆破试件中输送，使爆破试件中内压不断升高。 2． 工作原理
本系统的压力增升原理图2所示，活塞杆9在缸内作往复运动，
介质油通过进口单向阀
图1 压力与流量变化的关系
5吸入缸内，活塞柱向缸内推进时，进口单向阀5关闭，介质油通过出口单向阀6流进爆破试件中。压力表4下面装有单向阀7，目的是为了在试件瞬间爆破时保护压力表（试件爆破后压力表数值仍旧保持）压力信号由压力传感器12通过接口13传送至计算机。
四、试验操作步骤及注意事项：
1．了解试验装置的结构（包括高压爆破教学试验台操作方法、压力传感器、 数据采集卡、 转换器等计算机硬件接口以及ADCRAS
测试软件的位置和功能）。
2． 测量尺寸：在爆破试件的上、中、下不同圆周方向上，测量外径三次；内径为已知值 （试件材料为20号无缝钢管加工而成，根据不同的理论公式计算可得到不同的理论爆破值。） 3．操作步骤：
（1） 关闭卸荷阀10与11（即面板上左右支阀），观察仪器面板上的油标，看油缸中
是否有足够的介质油，若油缸中油不足，可从导油杯2中直接加油（一般机油即可）。
（2） 启动电机前，须对试验机的十字头滑块、活塞杆等运动磨损件加油润滑；开机
后待爆破试件接口3处有油溢出，再关闭电机。
（3） 将测量好欲爆破的厚壁圆筒试件预先灌满油（必须排除里面的空气），在出口上
贴上一层薄纸（ 防倒转后漏油），倒转后快速旋到爆破试件接口上，用管子钳
图1 工作原理图
1 油槽；
2 导油杯；
3 被检件；
4 压力表
5 进口阀；
6 出口阀；
7 压力表保护阀；8 油缸；9 活塞；10 试件卸压阀；11 压力表卸压阀；12 压力传感器；13 传感器微机接头
图2 工作原理流程图
1-油槽 2-导油杯 3-爆破试件 4-压力表 5-进口阀 6-出口阀 7-压力表保护阀 8-油缸 9-活塞 10-试件卸压阀 11-表卸压阀 12-压力传感器 13-传感器微机接头
上紧，罩好保护罩。
（4）软件使用与操作
4.1窗体界面如下图:
4.2 具体功能:
本软件可广泛的应用于实时的数据采集系统。可对采集到的数据进行处理、分析、显示以及保存下来。可以保存在EXCEL中，对以后读取数据的很方便。
软件的界面如下所示：主要组成部分包括曲线显示、压力表实时显示、端口值的选择、数据操作以及图形基本操作部分。界面看起来比较简洁，易于操作和进行数据的监测。软件的各个部分的功能如下:
4.3端口值的选择
高压爆破装置通过COM口与计算机进行通信，所以端口值选择CMO1或COM2口，一般为CMO1口。选择好后点开始键即开始数据的采集。
在数据采集的过程中，其他按键均处于非激活状态，不可操作。只有暂停之后才可以进行操作
4.4数据的打印
点击打印即可进行数据的打印，打印的是当前界面所显示的实验数据。
4.5测量
测量用于测量曲线上的各个点的压力值，点测量后，选择任意时间，即可看到的当时压力值。
4．6数据的保存
点击保存，弹出保存对话框，填写保存文件名并选择保存路径，点确定即可完成文件保存。
4.7文件的打开
在暂停状态下点击打开，弹出打开对话框，选择上次保存的文件，点击打开即可打开文件。。
五、实验报告：
1．讨论分析试件破坏的情况
2．将实测的爆破压力和各种理论公式的计算结果进行比较，并进行分析讨
实验四 搅拌设备综合性能测试实验
一、实验目的
1、 了解双斜叶75度桨、锚式桨、两层双斜叶75度桨和大双叶片桨等四种不同搅拌器的结
构特点；掌握更换搅拌器的方法；
2、 了解搅拌设备实验数据采集与控制系统、工控组态软件的原理和操作方法；
3、 绘制四种不同搅拌器的功率特性曲线和混合特性曲线；
二、实验装置
搅拌设备实验平台主要由机械搅拌装置和数据采集与控制装置组成。机械搅拌装置由伺服电机通过带传动驱动搅拌轴及安装在搅拌轴上的搅拌器，以一定转速旋转，使流体获得适当的流动场，并达到混合、传热、传质等目的；数据采集装置用于采集实验关键参数，其中功率由伺服驱动器测定，转速由电机控制，混合时间通过测量温度并用温差法间接测定。 实验装置通过一套机械传动系统和数据采集系统控制两个搅拌釜，并且可以更换不同搅拌器。传动轴和搅拌轴通过焊接式联轴器连接，通过拆卸传动轴和搅拌轴并旋转电机架即能满足在不同搅拌釜中实验的要求；搅拌器和搅拌轴由螺钉连接，可方便更换不同搅拌器。
图1 实验装置示意图
Fig.1 Scheme of experimental device
表1 主要规格参数：
输出
输入
1
2
3
4
5
6
7
1.
伺服电机 2. 传动系统 3. 搅拌釜 4. 搅拌轴 5. 温度传感器 6. 机架 7. 计算机
直径 φ292/φ488 容积 25/106L 设计压力 常压 工作压力 常压 设计温度 80℃ 工作温度 常温 电机功率 0.75kW 带传动减速比 5.1 调速范围
40～130r/min
测温精度
0.1℃
表2 搅拌器结构参数
序号 桨型 D d /
桨径/mm
叶片宽度/mm
叶片数
292釜
488釜 292釜 488釜 1 双斜叶75度桨 0.86 250 424 28 55 2 2 框/锚式桨 0.83 242 410 32 52 2 3 两层双斜叶75度桨 0.80 230 390 28 52 4 4 大双叶片桨
0.69
202
340
4
三、实验原理
3、1功率特性实验研究
搅拌功率是指搅拌器以一定转速进行搅拌时，对液体做功并使之发生流动所需的功率，反映了搅拌操作所需的能量消耗。影响搅拌功率的因素很多，主要有以下四方面： （1） 搅拌器的几何尺寸与转速：搅拌器直径、桨叶宽度、桨叶倾斜角、转速、单个搅拌
器叶片数、搅拌器距离容器底部的距离等。
（2） 搅拌容器的结构：容器内径、液面高度、挡板数、挡板宽度、倒流筒的尺寸等。 （3） 搅拌介质的特性：液体的密度、粘度。 （4） 重力加速度。 上述影响因素可用下式关联
p N =
,...),
,
(
)
()(Re
5
3
D
h D
B D
d f Fr K d
N P
q
p =ρ
（1）
式中： p N ：功率准数；
P ：搅拌功率，W ；
ρ：物料的密度，3
/m kg ；
N ：搅拌转速，1
-s
；
d ：搅拌器直径,m ；
K ：方程式系数； q p ,：方程式参数； D ：搅拌釜内径，m ；
B ：桨叶宽度，m ；
H ：液面高度，m ；
η：物料粘度，s Pa ?；
Re
：雷诺数，对于牛顿流体η
ρ
N d 2
Re =
，对于非牛顿流体要以表观粘度替代牛
顿流体的粘度，即为广义雷诺数a
N d ηρ
2
*
Re
=
，其中a η为表观粘度，s Pa ?；
Fr ：弗劳德数，g
d N Fr 2
=
；
对于一定的搅拌叶轮，则上式可写成：
p N =
q
p Fr K d
N P
)()(Re
5
3
=ρ
（2）
或变化成下列形式：
x
y
p
K Fr N
(Re)
)
/(==Φ （3）
一般情况下，Fr 数是影响很小，也可将其包含在系数K 中。
四、实验操作步骤
1、 确保机器断电的情况下，安装搅拌器，按实验要求装实验物料。搅拌器安装后，盘动带
轮，检查有无故障，如转动正常，则进入下一步；如出现松动或卡死等故障时，应调整检修。
检查中可能出现的故障及解决措施：
（1）同步带太紧或松动 通过调节螺栓调节中心距
（2）搅拌器碰到热电阻外套管 松开旋转支架定位螺栓，微动旋转支架后在锁紧 注意：由于软件中的有关计算参数已设定，加实验物料时，对于单层桨液高为300/500, 对
于双层桨液高为330/550。若需改变液位，必须相应的改变组态软件中的有关参数。 2、 打开电源开关，启动计算机，输入用户名和登录密码后进入实验界面并选择实验单元。
3、在实验界面左侧的已知条件输入模块输入已知条件
搅拌介质物性参数（介质名称、密度、粘度）；
桨型选择（先在桨型选择下拉框中选择桨型，然后单击所选桨型对应的按钮）
转速输入40~120r/min（输入实验转速，转速由高向低调整，最高转速为140r/min，高于此转速按140r/min计算）
4、打开控制柜上的启动开关，并点击实验界面上“转速输入”下的运行按钮。
5、待转速稳定后，按照实验要求向搅拌釜中加热介质，同时按下实验界面上温差法测混合
时间模块中的计时按钮。
6、在实验界面上电机扭矩模块中观察电机转矩瞬时曲线，点击“浏览平均扭矩”按钮读取最近一段时间内的电机平均扭矩，记录平均扭矩按“返回”按钮回到主界面并在“电机平均扭矩”输入框中输入刚记录的平均扭矩值。
7、停机进行数据处理，停机可按控制柜上的停止开关或按实验界面上的停止按钮。
8、在实验界面上数据处理模块中点按计算按钮，即可显示本实验条件下的实验结果数据，包括搅拌功率、雷诺数、功率准数、混合时间数和混合效率数。
测试技术实验指导书及实验报告2006级用汇总
矿压测试技术实验指导书 学号： 班级： 姓名： 安徽理工大学 能源与安全学院采矿工程实验室
实验一常用矿山压力仪器原理及使用方法 第一部分观测岩层移动的部分仪器 ☆深基点钻孔多点位移计 一、结构简介 深基点钻孔多点位移计是监测巷道在掘进和受采动影响的整个服务期间，围岩内部变形随时间变化情况的一种仪器。 深基点钻孔多点位移包括孔内固定装置、孔中连接钢丝绳、孔口测读装置组成。每套位移计内有5~6个测点。其结构及其安装如图1所示。 二、安装方法 1.在巷道两帮及顶板各钻出φ32的钻孔。 2.将带有连接钢丝绳的孔内固定装置，由远及近分别用安装圆管将其推至所要求的深度。(每个钻孔布置5~6个测点，分别为；6m、5m、4m、3m、2m、lm或12m、10m、8m、6m、4m、2m)。 3.将孔口测读装置，用水泥药圈或木条固定在孔口。 4。拉紧每个测点的钢丝绳，将孔口测读装置上的测尺推至l00mm左右的位置后，由螺丝将钢丝绳与测尺固定在一起。 三、测试方法 安装后先读出每个测点的初读数，以后每次读得的数值与初读数之差，即为测点的位移值。当读数将到零刻度时，松开螺丝，使测尺再回到l00mm左右的位置，重新读出初读数。 ☆顶板离层指示仪 一、结构简介： 顶板离层指示仪是监测顶板锚杆范围内及锚固范围外离层值大小的一种监测仪器，在顶板钻孔中布置两个测点，一个在围岩深部稳定处，一个在锚杆端部围岩中。离层值就是围岩中两测点之间以及锚杆端部围岩与巷道顶板表面间的相对位移值。顶板离层指示仪由孔内固定装置、测量钢丝绳及孔口显示装置组成如图1所示。
二、安装方法： 1.在巷道顶板钻出φ32的钻孔，孔深由要求而定。 2.将带有长钢丝绳的孔内固定装置用安装杆推到所要求的位置；抽出安装杆后再将带有短钢丝绳的孔内固定装置推到所要求的位置。 3.将孔口显示装置用木条固定在孔口(在显示装置与钻孔间要留有钢丝绳运动的间隙)。 4.将钢丝绳拉紧后，用螺丝将其分别与孔口显示装置中的圆管相连接，且使其显示读数超过零刻度线。 三、测读方法： 孔口测读装置上所显示的颜色，反映出顶板离层的范围及所处状态，显示数值表示顶板的离层量。☆DY—82型顶板动态仪 一、用途 DY-82型顶板动态仪是一种机械式高灵敏位移计。用于监测顶底板移近量、移近速度，进行采场“初次来压”和“周期来压”的预报，探测超前支撑压力高 峰位置，监测顶板活动及其它相对位移的测量。 二、技术特征 (1)灵敏度(mm) 0.01 (2)精度(％) 粗读±1,微读±2.5 (3)量程(mm) 0～200 (4)使用高度(mm) 1000～3000 三、原理、结构 其结构和安装见图。仪器的核心部件是齿条6、指针8 以及与指针相连的齿轮、微读数刻线盘9、齿条下端带有读 数横刻线的游标和粗读数刻度管11。 当动态仪安装在顶底板之间时，依靠压力弹簧7产生的 弹力而站立。安好后记下读数(初读数)并由手表读出时间。 粗读数由游标10的横刻线在刻度管11上的位置读出，每小 格2毫米，每大格(标有“1”、“22'’等)为10毫米，微读数 由指针8在刻线盘9的位置读出，每小格为0.01毫米(共200 小格，对应2毫米)。粗读数加微读数即为此时刻的读数。当 顶底板移近时，通过压杆3压缩压力弹簧7，推动齿条6下 移，带动齿轮，齿轮带动指针8顺时针方向旋转，顶底板每 移近0.01毫米，指针转过1小格；同时齿条下端游标随齿条 下移，读数增大。后次读数减去前次读数，即为这段时间内的顶底板移近量。除以经过的时间，即得
人机交互技术实验二熟悉认知心理学和人机工程学
重庆邮电大学移通学院学生实验报告 实验名称：熟悉认知心理学和人机工程学 专业班级：数字媒体技术 02141401 姓名：罗钧 学号： 2014210xxx 实验日期：
实验二：熟悉认知心理学和人机工程学 一、实验目的 （1）了解人机交互技术的研究内容； （2）熟悉认知心理学的基本概念和主要内容； （3）熟悉人机工程学的基本概念和主要内容。 二、工具/准备工作 需要准备一台带有浏览器，能够访问因特网的计算机。 三、实验内容与步骤 1.认知学的概念 （1）分析“人机界面学”的主要研究内容。 人机界面（Human Machine Interaction，简称HMI），又称用户界面或使用者界面，是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是计算机系统的重要组成部分。是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。 （2）给出“认知心理学”的定义。 认知心理学是二十世纪50年代中期在西方兴起的一种心理学思潮，是作为人类行为基础的心理机制，其核心是输入和输出之间发生的内部心理过程。它与西方传统哲学也有一定联系，其主要特点是强调知识的作用，认为知识是决定人类行为的主要因素。 认知心理学是最新的心理学分支之一，从1950至1960年代间才发展出来的，到70年代成为西方心理学的主要流派。1956年被认为是认知心理学史上的重要年份。这一年几项心理学研究都体现了心理学的信息加工观点。如Chomsky的语言理论和纽厄尔（Alan Newell）和西蒙（Herbert Alexander simon）的“通用问题解决者”模型。“认知心理学”第一次在出版物出现是在1967年Ulrich Neisser的新书。而唐纳德·布罗德本特于1958年出版的《知觉与传播》一书则为认知心理学取向立下了重要基础。此后，认知心理取向的重点便在唐纳德·布罗德本特所指出的认知的讯息处理模式--一种以心智处理来思考与推理的模式。因此，思考与推理在人类大脑中的运作便像电脑软件在电脑里运作相似。认知心理学理论时常谈到输入、表征、计算或处理，以及输出等概念。 （3）给出“软件心理学”的定义。 软件心理学（software psychology）用实验心理学的技术和认知心理学的概念来进行软件生产的方法，即将心理学和计算机系统相结合而产生的新学科。 (4)为什么说“了解并遵循认知心理学的原理是进行人机交互界面设计的基础”？请简单阐述之。 人机界面设计，主要用理论来指导设计，了解认知心理学，一方面防止出错，另一方面用以提高工作效率。了解认知心理学，可以使设计者对用户，即使用计算机的人，有一个较为清晰的认识，也就是说对人的心理基础要有所了解，以提高人机界面设计的水平，
过程设备设计
1压力容器主要由哪几部分组成分别起什么作用 压力容器由筒体，封头密封装置，开孔接管，支座，安全附件六大部件组成。筒体的作用：用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。封头的作用：与筒体直接焊在一起，起到构成完整容器压力空间的作用。密封装置的作用：保证承压容器不泄漏开孔接管的作用：满足工艺要求和检验需要支座的作用：支撑并把压力容器固定在基础上安全附件的作用：保证压力容器的使用安全和测量，控制工作介质的参数 2固定式压力容器安全技术监察规程》在确定压力容器类别时，为什么不仅要根据压力高低，还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类： 压力容器所蓄能量与其内部介质压力和介质体积密切相关：体积越大，压力越高，则储存的能量越大，发生爆破是产生的危害也就越大。而《固定式压力容器安全技术监察规程》在确定压力容器类别时是依据整体危害水平进行分类的，所以要这样划分. 3压力容器用钢的基本要求 较好的强度，良好的塑性，韧性，制造性能和与介质的相容性 4为什么要控制压力容器用钢的硫磷含量 硫能促进非金属夹杂物的形成，使塑性和韧性降低，磷能提高钢的强度，但会增加钢的脆性，特别是低温脆性，将硫磷等有害元素控制在较低的水平，就能大大提高钢材的纯净度，可以提高钢材的韧性，抗辐射脆化能力，改善抗应变时效性能，抗回火脆性和耐腐蚀性能 设计双鞍座卧式容器时，支座位置应该按照哪些原则确定试说明理由。 答：根据JB473规定，取A小于等于，否则容器外伸端将使支座界面的应力过大。因为当A=时，双支座跨距中间截面的最大弯矩和支座截面处的弯矩绝对值相等，使两个截面保持等强度。考虑到除弯矩以外的载荷，所以常区外圆筒的弯矩较小。所以取A小于等于。 当A满足小于等于时，最好使A小于等于。这是因为支座靠近封头可充分利用封头对支座处圆筒的加强作用。
混凝土结构实验指导书及实验报告(学生用)
土木工程学院 《混凝土结构设计基本原理》实验指导书 及实验报告 适用专业：土木工程周淼 编 班级：：学 号： 理工大学 2018 年9 月
实验一钢筋混凝土梁受弯性能试验 一、实验目的 1.了解适筋梁的受力过程和破坏特征； 2.验证钢筋混凝土受弯构件正截面强度理论和计算公式； 3.掌握钢筋混凝土受弯构件的实验方法及荷载、应变、挠度、裂缝宽度等数据的测试技术 和有关仪器的使用方法； 4.培养学生对钢筋混凝土基本构件的初步实验分析能力。 二、基本原理当梁中纵向受力钢筋的配筋率适中时，梁正截面受弯破坏过程表现为典型的三个阶段：第一阶段——弹性阶段（I阶段）：当荷载较小时，混凝土梁如同两种弹性材料组成的组合梁，梁截面的应力呈线性分布，卸载后几乎无残余变形。当梁受拉区混凝土的最大拉应力达到混凝土的抗拉强度，且最大的混凝土拉应变超过混凝土的极限受拉应变时，在纯弯段某一薄弱截面出现首条垂直裂缝。梁开裂标志着第一阶段的结束。此时，梁纯弯段截面承担的弯矩M cr称为开裂弯矩。第二阶段——带裂缝工作阶段（II阶段）：梁开裂后，裂缝处混凝土退出工作，钢筋应力急增，且通过粘结力向未开裂的混凝土传递拉应力，使得梁中继续出现拉裂缝。压区混凝土中压应力也由线性分布转化为非线性分布。当受拉钢筋屈服时标志着第二阶段的结束。此时梁纯弯段截面承担的弯矩M y称为屈服弯矩。第三阶段——破坏阶段（III阶段）：钢筋屈服后，在很小的荷载增量下，梁会产生很大的变形。裂缝的高度和宽度进一步发展，中和轴不断上移，压区混凝土应力分布曲线渐趋丰满。当受压区混凝土的最大压应变达到混凝土的极限压应变时，压区混凝土压碎，梁正截面受弯破坏。此时，梁承担的弯矩M u 称为极限弯矩。适筋梁的破坏始于纵筋屈服，终于混凝土压碎。整个过程要经历相当大的变形，破坏前有明显的预兆。这种破坏称为适筋破坏，属于延性破坏。 三、试验装置
基于人机工程学的产品改良设计课程实验研究_0
基于人机工程学的产品改良设计课程实验 研究 [摘要]本文为《工业产品再设计》课程设计了一套基于人机工程学原理的产品改良设计实验方案。实验原理是运用人体生理结构反形与目标产品形态进行合成，得出新的产品造型。实验运用逆向工程技术与Morphing设计方法得出产品形态设计结果。本实验已应用于教学实践中，教学反馈证明学生容易掌握实验方法，且结论与设计效果良好。 [关键词]逆向工程；人机工程学；改良设计；实验 [DOI]10.13939/https://www.wendangku.net/doc/2b15998310.html,ki.zgsc.2015.20.251 为了能够在市场竞争中取得优势，很多企业不断改良产品设计，推出新产品。因此，产品改良设计的原理与方法是工业设计专业学生所必须掌握的。《工业产品再设计》课程即是针对如何改进现有产品的工业设计专业课程。[1]人机工程学是工业设计中重要的辅助手段。[2]在工业设计领域，人机工程学为衡量产品使用舒适度提供了参考和评价标准。而在人机工程学应用于工业设计实践方面，Shenchang Eric Chen提出形态混合迁变的方法，即可以运用人体尺度数据与产品数据合成新产品造型。本文所介绍的实验方案，运用逆向工程[1][3]的方法：首先用油泥、发泡泡沫等材料
制作人体生理构造反形，再利用shape averaging[3]（Morphing）法对人体反形与产品形态进行混合迁变，得出新的产品形态。本文列举两例自行车把改良设计实验。 1 实验1 本实验运用手掌持握反形（有手指凹陷）与目标车把合成新的车把造型，目的在于改良和优化现有车把与手掌生理结构的吻合度。使用带有手指凹陷构造的手掌持握反形，可以得出持握稳定的车把设计结果。 （1）利用油泥手工制作手掌持握反形（有手指凹陷），并利用数字化三维扫描仪和Stereo 3D获取其三维数据（图1）。 （2）利用数字化三维扫描仪获取目标车把（图2）三维数据。 （3）分别抽离等量的手掌持握反形（有手指凹陷）与目标车把的截面轮廓线。 （4）将两组截面轮廓线置于同一坐标系，并缩放调整位置与尺度。 （5）将两组轮廓线进行混合运算，并采取不同的Morphing比例，选择最佳混合迁变结果，其加权比例为3∶7；图4左侧为目标车把局部截面轮廓线，右侧为油泥手掌持握反形（有手指凹陷）局部截面轮廓线，红色为所选最佳结果。 （6）以步骤（5）中的结果，创建新曲面，生成最终
过程设备设计试题及答案
浙江大学2003 —2004 学年第2学期期末考试 《过程设备设计》课程试卷 开课学院：材化学院任课教师：郑津洋 姓名：专业：学号：考试时间：分钟 １脆性断裂的特征是断裂时容器无明显塑性变形，断口齐平，并与轴向平行，断裂的速度快，常使容器断裂成碎片。（错误，断口应与最大主应力方向平行） ２有效厚度为名义厚度减去腐蚀裕量（错，有效厚度为名义厚度减去腐蚀裕量 和钢材负偏差） ３钢材化学成分对其性能和热处理有较大影响，提高含碳量可使其强度和可焊性增加。 （错误，提高含碳量可能使强度增加，但可焊性变差，焊接时易在热影响区出现裂纹） ４压力容器一般由筒体、封头、开孔与接管、支座以及安全附件组成。 （错，缺密封装置） ５盛装毒性程度为高度危害介质的容器制造时，容器上的焊接接头应进行100%射线或超声检测。 （对） ６承受均布载荷时，周边简支圆平板和周边固支圆平板的最大应力都发生在支承处。 （错周边简支发生在中心处） ７筒体是压力容器最主要的受压元件之一，制造要求高，因此筒体的制造必须用钢板卷压成圆筒并焊接而成。（错，也可以用锻造筒节、绕带筒体等） ８检查孔是为了检查压力容器在使用过程中是否有裂纹、变形、腐蚀等缺陷产生，所有压力容器必须开设检查孔。(错，在一定条件下，可以不开检查孔) 二、选择题（答案有可能多余于一个，每题2分,共16分） 1 《容规》适用于同时具备下列哪些条件的压力容器（ABCD） A 最高工作压力大于等于0.1MPa（不含液体静压力）； B 内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m； C 容积（V）大于等于0.025m3； D 盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。 2下列关于热应力的说法哪些不正确（AD） A 热应力随约束程度的增大而减小 B 热应力与零外载相平衡，不是一次应力 C 热应力具有自限性，屈服流动或高温蠕变可使热应力降低 D 热应力在构件内是不变的 3 下列说法中，正确的有（ BCD ）
土工实验指导书及实验报告
土工实验指导书及实验报告编写毕守一 安徽水利水电职业技术学院 二OO九年五月
目录 实验一试样制备 实验二含水率试验 实验三密度试验 实验四液限和塑限试验 实验五颗粒分析试验 实验六固结试验 实验七直接剪切试验 实验八击实试验 土工试验复习题
实验一试样制备 一、概述 试样的制备是获得正确的试验成果的前提，为保证试验成果的可靠性以及试验数据的可比性，应具备一个统一的试样制备方法和程序。 试样的制备可分为原状土的试样制备和扰动土的试样制备。对于原状土的试样制备主要包括土样的开启、描述、切取等程序；而扰动土的制备程序则主要包括风干、碾散、过筛、分样和贮存等预备程序以及击实等制备程序，这些程序步骤的正确与否，都会直接影响到试验成果的可靠性，因此，试样的制备是土工试验工作的首要质量要素。 二、仪器设备 试样制备所需的主要仪器设备，包括： （1）孔径0.5mm、2mm和5mm的细筛； （2）孔径0.075mm的洗筛； （3）称量10kg、最小分度值5g的台秤； （4）称量5000g、最小分度值1g和称量200g、最小分度值0.01g的天平；
（5）不锈钢环刀（内径61.8mm、高20mm；内径79.8mm、高20mm或内径61.8mm、高40mm）； （6）击样器：包括活塞、导筒和环刀； （7）其他：切土刀、钢丝锯、碎土工具、烘箱、保湿器、喷水设备、凡士林等。 三、试样制备 （一）原状土试样的制备步骤 1、将土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取土样。 2、检查土样结构，若土样已扰动，则不应作为制备力学性质试验的试样。 3、根据试验要求确定环刀尺寸，并在环刀内壁涂一薄层凡士林，然后刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，同时用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削直至土样高出环刀，制样时不得扰动土样。 4、采用钢丝锯或切土刀平整环刀两端土样，然后擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。 5、切削试样时，应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述。 6、从切削的余土中取代表性试样，供测定含水率以及颗粒分析、界限含水率等试验之用。
人机工程学实验报告资料
人机工程学实验报告Hust工业设计专业，人机工程课程实验报告
必做实验（7个）： 一、镜画仪： 是一项目动作技能迁移的实验。因通过镜子反射，和原图形相比镜中图像是上下倒置而左右不变。 实验一 实验二 自变量：试验次数 因变量：出错次数、使用时间 实验数据分析结果：1.随着实验次数的增加，实验者不变，但是其所用时间及错误次数都在变少，熟练程度明显增加。 2.在同样的情况和同样的图案上，实验的后一次测验比前一次的测验有所进步，就为正迁移效果。
二、光亮度辨别仪 光亮度辨别仪的作用：心理学中常用的一种视觉实验仪器。它可以测定明度差别阈限，也可以制作明度量表。 自变量：光亮度真实值 因变量：实际测量值、差值 实验数据分析结果：随着光亮度的增加，实验者对于光的敏感度下降，误差变大。 应用范围：可调节亮度的台灯，它的优点在于调节亮度的装置消耗的电能极少，节约了电能，减少了不必要的损耗，灯的亮度可根据不同的天气，不同的时间，人们不同的需求，调节不同的亮度，方便人们的生活。
三、瞬时记忆实验仪 仪器同时呈现一组随机数字或字母，在部分报告法实验中，要求被试再现当时指定的一部分，然后在指定的时间内通过大脑记录下来。 自变量：瞬时刺激时间 因变量：记忆保存量 实验数据分析结果：人的大脑在瞬时记忆中，记忆的时间越长，准确率越高。
四、记忆广度测试仪 适用于心理特点测定中的数字记忆广度实验和提高记忆力的训练。并具有同时测量被试视觉、记忆、反应速度三者结合能力的功能，是一种常用的心理学测量仪器。 自变量：不同的实验者 因变量：记忆广度分数、出错位数 实验数据分析结果：因为人与人的不同，其记忆能力不同，有记忆广度大的，也有记忆广度小的。 应用范围：用在小孩子的智力玩具上，刺激小孩子对数字的认识和敏感性，提高记忆力和反映能力，同时可以很好的帮助小孩子注意力的集中。
过程设备设计试题及答案
过程设备设计试题及答案 浙江大学2003 —2004 学年第 2学期期末考试 《过程设备设计》课程试卷 开课学院: 材化学院任课教师: 郑津洋姓名: 专业: 学号: 考试时间: 分钟题序一二三四五六 ? 总分评阅人 得分 一、判断题(判断对或者错，错的请简要说明理由，每题2分，共16分) , 脆性断裂的特征是断裂时容器无明显塑性变形，断口齐平，并与轴向平行，断裂的速度快，常 使容器断裂成碎片。 (错误，断口应与最大主应力方向平行) , 有效厚度为名义厚度减去腐蚀裕量 (错，有效厚度为名义厚度减去腐蚀裕量 和钢材负偏差) , 钢材化学成分对其性能和热处理有较大影响，提高含碳量可使其强度和可焊性增加。 (错误，提高含碳量可能使强度增加，但可焊性变差，焊接时易在热影响区出现裂纹) , 压力容器一般由筒体、封头、开孔与接管、支座以及安全附件组成。 (错，缺密封装置) , 盛装毒性程度为高度危害介质的容器制造时，容器上的焊接接头应进行100%射线或超声检测。 (对) , 承受均布载荷时，周边简支圆平板和周边固支圆平板的最大应力都发生在支承处。 (错周边简支发生在中心处)
, 筒体是压力容器最主要的受压元件之一，制造要求高，因此筒体的制造必须用钢板卷压成圆筒 并焊接而成。(错，也可以用锻造筒节、绕带筒体等) , 检查孔是为了检查压力容器在使用过程中是否有裂纹、变形、腐蚀等缺陷产生，所有压力容器 必须开设检查孔。 (错，在一定条件下，可以不开检查孔) 二、选择题(答案有可能多余于一个，每题2分,共16分) 1 《容规》适用于同时具备下列哪些条件的压力容器 (ABCD) A 最高工作压力大于等于0.1MPa(不含液体静压力); B 内直径(非圆形截面指其最大尺寸)大于等于0.15m; 3C 容积(V)大于等于0.025m; D 盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。 2下列关于热应力的说法哪些不正确 (AD) A 热应力随约束程度的增大而减小 B 热应力与零外载相平衡，不是一次应力 C 热应力具有自限性，屈服流动或高温蠕变可使热应力降低 D 热应力在构件内是不变的 3 下列说法中，正确的有 ( BCD ) A 单层厚壁圆筒同时承受内压P和外压P时，可用压差简化成仅受内压的厚壁圆筒。 io B 承受内压作用的厚壁圆筒，内加热时可以改善圆筒内表面的应力状态。 C 减少两连接件的刚度差，可以减少连接处的局部应力。 D 在弹性应力分析时导出的厚壁圆筒微体平衡方程，在弹塑性应力分析中 仍然适用。
CAD上机实验指导书及实验报告
北京邮电大学世纪学院 实验、实习、课程设计报告撰写格式与要求 （试行） 一、实验报告格式要求 1、有实验教学手册，按手册要求填写，若无则采用统一实验报告封面。 2、报告一律用钢笔书写或打印，打印要求用A4纸；页边距要求如下：页边距上下各为2.5厘米，左右边距各为2.5厘米；行间距取固定值（设置值为20磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。 3、统一采用国家标准所规定的单位与符号，要求文字书写工整，不得潦草；作图规范，不得随手勾画。 4、实验报告中的实验原始记录，须经实验指导教师签字或登记。 二、实习报告、课程设计报告格式要求 1、采用统一的封面。 2、根据教学大纲的要求手写或打印，手写一律用钢笔书写，统一采用国家标准所规定的单位与符号，要求文字书写工整，不得潦草；作图规范，不得随手勾画。打印要求用A4纸；页边距要求如下：页边距上下各为2.5厘米，左右边距各为2.5厘米；行间距取固定值（设置值为20磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。 三、报告内容要求 1、实验报告内容包括：实验目的、实验原理、实验仪器设备、实验操作过程、原始数据、实验结果分析、实验心得等方面内容。 2、实习报告内容包括：实习题目、实习任务与要求、实习具体实施情况（附上图表、原始数据等）、实习个人总结等内容。 3、课程设计报告或说明书内容包括：课程设计任务与要求、总体方案、方案设计与分析、所需仪器设备与元器件、设计实现与调试、收获体会、参考资料等方面内容。 北京邮电大学世纪学院 教务处 2009-8
实验报告 课程名称计算机绘图（CAD） 实验项目AutoCAD二维绘图实验 专业班级 姓名学号 指导教师实验成绩 2016年11月日
棒框仪实验报告
棒框仪实验报告 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
人机工程学 报告书 姓名：董思洋 班级：工业设计10-3班学号： 二零一二年
棒框仪实验指导书 陈亚明编 艺术与设计学院 二0一二年二月
棒框仪实验 一、实验目的 本仪器可测量一个倾斜的框对判断一根棒的垂直性影响的程度。被试的判断受倾斜的框的影响，相当于周围环境条件变化的影响，所以此 本仪器可以通过被试的认知方式来测量人格特性。 二、实验方法 两人一组，正确使用棒框仪进行测量： 1、一个放在平台上的观察筒被试观察面为圆白背景面板上有一个黑色正方形框和黑色棒。棒的倾斜度可由被试通过旋钮调节。 2、主试面有一个半圆形的刻度，圆弧内指针指示框的倾斜度，中央指针指示棒的倾斜度。主试调节面板上旋钮改变框与棒的倾斜度。 3、在平台上有一个水平仪，可通过旋转平台下面的螺丝将平台调整到水平的位置。此棒框仪的优点在于没有电源的条件下可以使用。 三、测量器具 人体形体测量尺350×165×215mm的棒框仪 四、实验内容 （1）将平台调到水平位置。 （2）根据实验的要求，主试将框和棒调到在一定的倾斜度。 （3）要求被试通过观察筒进行观察，并根据自己感觉将棒调整得与地面垂直。（4）从刻度上读出的棒的倾斜度，即记录下误差的度数和方向。 （5）主试调节不同的方框的倾斜度，即不同的场条件下，重复实验。由被试调整出的棒倾斜度总结出框对棒的影响，从而研究被试的场依存性。 五、实验要求 1.每位同学都要参与测量、被测量过程； 2.记录数据以度为单位 3.测量数据要准确，测量精确；
(完整word版)实验二人体上肢动作特性实验.doc=安全人机工程学=湖南工学院
实验二人体上肢动作特性实验 人体上肢动作特性涉及到灵活性、稳定性及准确性。人体动作的灵活性是指操作时的动作速度与频率。动作速度是指肢体在单位时间内移动的路程；动作频率是指每秒钟或每分钟动作重复的次数。人体动作的准确性可从动作形式（方向和动作量）、速度和力量三个方面考察。这三个方面配合恰当，动作才能与客观要求相符合，才能准确。通过以下实验可了解人体上肢动作的特性以及影响动作灵活性、准确性、稳定性的因素。 实验二-1 手指的灵活性测定 一、实验目的 人体动作的灵活性是指操作时的动作速度与频率。手指灵活性测试可用于测定手指、手、手腕的灵活性，也可测定手和眼的协调能力。 二、实验原理 通过将金属细棒插入实验板的圆孔中所需时间，测试手指动作灵活性以及手眼协调能力。比较手指插棒的运动顺序不同的所需时间验证人体上肢运动特性受影响的因素。 三、实验装置与测试仪器 采用BD-II-601型手指灵活性测试仪（见图2-1），该仪器的主要技术参数如下： 1．实验板圆孔：直径1.6mm，100个，各孔中心距20mm； 2．金属插棒：直径1.5mm，长度20mm，110个； 3．记时：1ms～9 999s，4位数字显示，内藏式整体结构； 4．记时开始与结束可按键，也可以由金属棒插入左上角第1个孔与右上角后1个孔自动进行； 5.实验用镊子：1把。 图2-1 手指灵活性测试仪
图2-2 手指灵活性测试仪面板示意图 四、实验内容 1.金属插棒放入左侧槽中，优势手拿起右侧槽中的镊子； 2.被试用镊子将左侧槽中的金属棒插入实验板的圆孔中，插入顺序分以下四种： ①先插开始位，从上至下，再从下至上，……依次逐列插入，最后插终止位； ②先插开始位，从上至下，再从第2列开始由上至下，……依次逐列插入，最后插终止位； ③先插开始位，从左至右，再从第2行由右边第一个开始至左，……依次逐行插入，最后插终止位； ④先插开始位，从左至右，再从第二行开始由左至右，……依次逐行插入，最后插终止位； 记时会自动开始，到插终止位时结束，并记录插入100个棒所需时间于表2-2； 3.每次重新开始需按“复位”键清零 五、数据整理与分析 1.测量数据 表2-2 手指的灵活性测定数据 顺序 ①②③④ 次数 1 2 3 4 平均时间
过程设备设计第三版课后答案及重点
过程设备设计题解 1.压力容器导言 习题 1. 试应用无力矩理论的基本方程，求解圆柱壳中的应力（壳体承受气体内压p ，壳体中面半径为R ，壳体厚度为t ）。若壳体材料由 20R （ MPa MPa s b 245,400==σσ）改为16MnR （ MPa MPa s b 345,510==σσ）时，圆柱壳中的应力如何变化？为什么？ 解：○ 1求解圆柱壳中的应力 应力分量表示的微体和区域平衡方程式： δ σσθ φ z p R R - =+ 2 1 φσππ φsin 220 t r dr rp F k r z k =-=? 圆筒壳体：R 1=∞，R 2=R ，p z =-p ，r k =R ，φ=π/2 t pR pr t pR k 2sin 2== = φδσσφθ ○ 2壳体材料由20R 改为16MnR ，圆柱壳中的应力不变化。因为无力矩理论是力学上的静定问题，其基本方程是平衡方程，而且仅通过求解平衡方程就能得到应力解，不受材料性能常数的影响，所以圆柱壳中的应力分布和大小不受材料变化的影响。 2. 对一标准椭圆形封头（如图所示）进行应力测试。该封头中面处的长轴D=1000mm ，厚度t=10mm ，测得E 点（x=0）处的周向应力为50MPa 。此时，压力表A 指示数为1MPa ，压力表B 的指示数为2MPa ，试问哪一个压力表已失灵，为什么？ 解：○ 1根据标准椭圆形封头的应力计算式计算E 的内压力： 标准椭圆形封头的长轴与短轴半径之比为2，即a/b=2，a=D/2=500mm 。在x=0处的应力式为： MPa a bt p bt pa 1500250 102222 2 =???== = θθσσ ○ 2从上面计算结果可见，容器内压力与压力表A 的一致，压力表B 已失灵。 3. 有一球罐（如图所示），其内径为20m （可视为中面直径），厚度为20mm 。内贮有液氨，球罐上部尚有 3m 的气态氨。设气态氨的压力p=0.4MPa ，液氨密度为640kg/m 3 ，球罐沿平行圆A-A 支承，其对应中心角为120°，试确定该球壳中的薄膜应力。 解：○ 1球壳的气态氨部分壳体内应力分布： R 1=R 2=R ，p z =-p MPa t pR t pR pr t pR k 10020 210000 4.022sin 2=??===? = = = +θφφθφσσφδσσσ φ0 h
《流体力学》课程实验(上机)指导书及实验报告格式
《流体力学》课程实验指导书袁守利编 汽车工程学院 2005年9月
前言 1.实验总体目标、任务与要求 1)学生在学习了《流体力学》基本理论的基础上，通过伯努利方程实验、动量方程实 验，实现对基本理论的验证。 2）通过实验，使学生对水柱（水银柱）、U型压差计、毕托管、孔板流量计、文丘里流量计等流体力学常用的测压、测流量装置的结构、原理和使用有基本认识。 2.适用专业 热能与动力工程 3.先修课程 《流体力学》相关章节。 4.实验项目与学时分配 5. 实验改革与特色 根据实验内容和现有实验条件，在实验过程中，采取学生自己动手和教师演示相结合的方法，力求达到较好的实验效果。
实验一伯努利方程实验 1．观察流体流经实验管段时的能量转化关系，了解特定截面上的总水头、测压管水头、压强水头、速度水头和位置水头间的关系，从而加深对伯努利方程的理解和认识。 2．掌握各种水头的测试方法和压强的测试方法。 3．掌握流量、流速的测量方法，了解毕托管测速的原理。 二、实验条件 伯努利方程实验仪 三、实验原理 1．实验装置： 图一伯努利方程实验台 1.水箱及潜水泵 2.上水管 3.电源 4.溢流管 5.整流栅 6.溢流板 7.定压水箱 8.实验 细管9. 实验粗管10.测压管11.调节阀12.接水箱13.量杯14回水管15.实验桌 2.工作原理 定压水箱7靠溢流来维持其恒定的水位，在水箱下部装接水平放置的实验细管8，水经实验细管以恒定流流出，并通过调节阀11调节其出水流量。通过布置在实验管四个截面上的四组测压孔及测压管，可以测量到相应截面上的各种水头的大小，从而可以分析管路中恒定流动的各种能量形式、大小及相互转化关系。各个测量截面上的一组测压管都相当于一组毕托管，所以也可以用来测管中某点的流速。 电测流量装置由回水箱、计量水箱和电测流量装置（由浮子、光栅计量尺和光电子
《安全人机工程学》实验报告书 程洁 2
安全人机工程学 实 验 报 告 书 姓名：程洁 班级：安工1101 学号：201107420105 时间： 2013 年 12 月 31日
目录 实验一手指灵活性测试实验 (1) 实验二动作稳定性实验 (3) 实验三双手协调能力测试 (8) 实验四暗适应实验 (10) 实验五速度知觉测试实验 (13) 实验六明度实验 (17) 实验七反应时运动时测定实验 (18) 实验八深度知觉测定实验 (21) 实验九亮点闪烁仪实验 (25)
实验一手指灵活性测试实验 一、实验目的 手指灵活性测试是测定手指尖、手、手腕、手臂的灵活性，也可测定手和眼的协调能力。 本实验的要求为： 1. 学习和熟悉手指灵活性测试仪的用法； 2. 了解人的手指灵活性及其个体差异性。 二、实验仪器 EP707A 手指灵活性测试仪 （一）主要技术指标 1. 手指灵活性测试100孔（直径1.6mm），各孔中心距20mm； 2. 指尖灵活性测试M6、M5、M4、M3螺钉各25个 3. 计时范围0～9999.99秒 4. 电源电压AC220V/50HZ （二）仪器 1. 结构图 图1 手指灵活性测试仪
2. 记时器：1ms～9999 S，4位数字显示，内藏式整体结构 3. 金属插棒：直径1.5mm，长度20mm，110个 4. 实验用镊子：1把 三、实验步骤 1. 手指灵活性测试（插孔插板） 接上电源，打开电源开关，此时计时器显示为0000.00，然后插上手指灵活性插板，按复位键被试即可进行测试，当被试用镊子钳住?1.5mm插针插入起点时，计时器开始计时，然后依次用镊子（从左到右，从上到下）钳住?1.5mm插针插满100个孔至终点时计时器停止计时，此时计时器显示时间为被试做完这一实验所用总时间。 当测试第二次实验时只要按下复位键计时器全部复位，即可反复测试。 2. 手指尖灵活性测试（螺栓插板） 接上电源打开电源开关，此时计时器显示为0000.00，然后插上指尖灵活性插板（装有M6、M5、M4、M3螺栓各25个），按复位键被试即可进行测试，当被试放入起始点第一个M6垫圈起，计时器开始计时，然后拧上螺母，依次操作至终点最后一个M3垫圈时，计时器停止计时时，然后拧上螺母，此时计时器显示时间为被试做完这一实验所用总时间。 当测试第二次实验时只要按下复位键计时器全部复位，即可反复测试。 四、实验数据及报告 1. 数据记录 2. 数据分析 比较从左到右和从右到左这两种情况手指或手指尖的灵活性。 从自身实验数据来看，从右到左的手指灵活性要比从左到右的灵活性高。
电磁场实验指导书及实验报告
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 题目利用Matlab模拟点电荷电场的分布姓名xxxx 学号xxxxxxxxxx 班级电气xxxx班 任课老师xxxx 实验日期2010-10
电磁场理论 实验一 ——利用Matlab 模拟点电荷电场的分布 一．实验目的： 1．熟悉单个点电荷及一对点电荷的电场分布情况； 2．学会使用Matlab 进行数值计算，并绘出相应的图形； 二．实验原理： 根据库伦定律：在真空中，两个静止点电荷之间的作用力与这两个电荷的电量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在两个电荷的连线上，两电荷同号为斥力，异号为吸力，它们之间的力F 满足： R R Q Q k F ? 212 = (式1) 由电场强度E 的定义可知： R R kQ E ? 2 = (式2) 对于点电荷，根据场论基础中的定义，有势场E 的势函数为 R kQ U = (式3) 而 U E -?= (式4) 在Matlab 中，由以上公式算出各点的电势U ，电场强度E 后，可以用Matlab 自带的库函数绘出相应电荷的电场分布情况。 三．实验内容： 1. 单个点电荷 点电荷的平面电力线和等势线 真空中点电荷的场强大小是E=kq /r^2 ,其中k 为静电力恒量, q 为电量, r 为点电荷到场点P(x,y)的距离。电场呈球对称分布, 取电量q> 0, 电力线是以电荷为起点的射线簇。以无穷远处为零势点, 点电荷的电势为U=kq /r,当U 取
常数时, 此式就是等势面方程.等势面是以电荷为中心以r 为半径的球面。 平面电力线的画法 在平面上, 电力线是等角分布的射线簇, 用MATLAB 画射线簇很简单。取射线的半径为( 都取国际制单位) r0=, 不同的角度用向量表示( 单位为弧度) th=linspace(0,2*pi,13)。射线簇的终点的直角坐标为: [x,y]=pol2cart(th,r0)。插入x 的起始坐标x=[x; *x].同样插入y 的起始坐标, y=[y; *y], x 和y 都是二维数组, 每一列是一条射线的起始和终止坐标。用二维画线命令plot(x,y)就画出所有电力线。 平面等势线的画法 在过电荷的截面上, 等势线就是以电荷为中心的圆簇, 用MATLAB 画等势 线更加简单。静电力常量为k=9e9, 电量可取为q=1e- 9; 最大的等势线的半径应该比射线的半径小一点 r0=。其电势为u0=k8q /r0。如果从外到里取7 条等势线, 最里面的等势线的电势是最外面的3 倍, 那么各条线的电势用向量表示为: u=linspace(1,3,7)*u0。从- r0 到r0 取偶数个点, 例如100 个点, 使最中心点的坐标绕过0, 各点的坐标可用向量表示: x=linspace(- r0,r0,100), 在直角坐标系中可形成网格坐标: [X,Y]=meshgrid(x)。各点到原点的距离为: r=sqrt(X.^2+Y.^2), 在乘方时, 乘方号前面要加点, 表示对变量中的元素进行乘方计算。各点的电势为U=k8q. /r, 在进行除法运算时, 除号前面也要加点, 同样表示对变量中的元素进行除法运算。用等高线命令即可画出等势线 contour(X,Y,U,u), 在画等势线后一般会把电力线擦除, 在画等势线之前插入如下命令hold on 就行了。平面电力线和等势线如图1, 其中插入了标题等等。越靠近点电荷的中心, 电势越高, 电场强度越大, 电力线和等势线也越密。
人机工程学实践报告
辽宁工程技术大学 实践报告 课程名称：工业设计应用人机工程学实践项目：人机工程学社会实践报告专业班级：工业设计12-2班 姓名： 学号：
中国的制造业无不是严阵以待，企图在竞争中保持优势。管理大师麦克·波特(MICHAEL PORTER)曾说过，企业具备竞争优势的两个方式，一是扩大生产规模，走向规模经济，才能占有成本上的优势；另一个便是创造企业或产品的附加值，制造消费者趋之若鹜的心理。在现今产品和质量逐步提高，且消费者对商品品质要求越来越高的情况下，各产品制造商们无不力求突破，希望能出奇制胜，打动消费者的心。拿当今世界上提出的“健康”人机工程学的新要求为例，即是用某些考虑人机因素的辅助性产品，如：电动腰靠、紫外线阻隔(UV、CUT)等来提高产品人性化的层次，籍此创造其他品牌无法模仿的优势，而赢得消费者青睐的。 究竟什么样的产品需要人机工程呢？在设计上又如何表现，才能成为符合人机工程学的产品呢? 工业设计师指出，就电脑的相关部件和设备而言，如键盘、鼠标等输入装置，因使用者可能长时间利用其从事工作或娱乐，接触的时间较长，在使用时也可能十分投入。因此，人机工程学就成了设计上最主要的条件之一。 二、实践目的 通过本次课外实践，了解市场上现有产品的人机工程学的应用情况，并了解到人机工程学的应用目的，即根据人的生理，行为，认知，心理以及等情感各方面的特性，运用系统工程的观点和方法分析研究人与产品，人与环境之间的相互作用，合理的设计和安排人们生产与生活中的信息显示，操作控制，作业器具，作业空间，作业方式，作业环境，以保障人的安全与健康，提高人的工作效率与质量，实现人的舒适与愉悦，使人，机环境的配合达到最佳状态。
过程设备设计第五到八章习题答案
第五章储运设备 1 设计双鞍座卧式容器时，支座位置应按哪些原则确定？说明理由。双鞍座卧式储罐的受力状态可简化为受均布载荷的外伸简支梁，由材料力学可知当外伸长度A=0.207时，跨度中央的弯矩与支座截面处弯矩绝对值相等，所以一般近似取A≤0.02L，其中L为两封头切线间的距离，A为鞍座中心线至封头切线间距离2）当鞍座邻近封头时，封头对支座处的筒体有局部加强作用，为充分利用加强效应，在满足A≤0.2L下应尽量满足A≤0.5R0 （R0为筒体外径） 3卧式容器支座截面上部有时出现“扁塌”现象是什么原因？措施？原因：当支座截面处的圆筒不设加强圈，且A<0.5Ri时，由于支座处截面受剪力作用而产生周向弯矩，在周向弯矩作用下，导致支座处圆筒上半部发生变形，产生所“扁塌”现象。 措施： 1）设置加强圈 2)A<0.5Ri,使支座靠近封头布置，利用加强圈或封头的加强作用 3）补设加强圈，且A<0.5Ri 4 双鞍座卧式容器中应计算哪些应力？分析这些应力如何产生的？(1)圆筒上的轴向应力，由轴向弯矩引起 2）支座截面处圆筒和封头上的切应力和封头的附加拉伸应力，由横向剪力引起3）支座截面处圆筒的周向弯曲应力，由截面上切应力引起 4）支座截面处圆筒的周向压缩应力，通过鞍座作用于圆筒上的载荷所导致 5 鞍座包角对卧式容器筒体应力和鞍座自身强度有何影响？ 鞍座包角θ时鞍式支座设计时需要的一个重要参数，其大小不仅影响鞍座处圆筒截面上的应力分布，而且也影响卧式储罐的稳定性及储罐支座系统的重心高低。鞍座包角小，则鞍座重量轻，但是储罐一支座系统的重心较高，且鞍座处筒体上的应力较大。常用包角有120，135，150 6 在什么情况下应对双鞍座卧式容器进行加强圈加强？ 如卧式储罐支座因结构原因不能设置在靠近封头处，且圆筒不足以承受周向弯矩
人机工程实验报告
实验指导 手指灵活测试仪 一、内容简介 手指灵活性测试仪是测定手指尖、手、手腕、手臂的灵活性，以及手和眼协调能力的仪器。应用心理学测定方法来进行能力方面的动态研究，能够弥补和纠正用快速法进行职业咨询和职业选择时的不足，通过长期动态的对人进行研究，可以取得向被试提出选择职业选择的宝贵资料。这种测试方法在就业指导和咨询上正得到越来越广泛的应用。 手指灵活测试仪wi31362 手指灵活性测试仪器种类很多，归纳起来主要有二大类。一类用于测定手指灵活性，另一类用于测定手指尖灵活性。 本仪器主要特点是能测定手指尖灵活性也能测定手指灵活性。并能直接读出手指尖和手指灵活性的测定时间。 二、技术指标 1. 手指灵活性测试100 孔 2. 手指灵活性测试M6 、M5 、M4 、M3 螺钉各25 个 3. 计时范围0 ～9999.99 秒 4. 电源电压220V 50HZ 5. 消耗功率10W 6. 外形尺寸 7. 重量 3.5 千克（净重） 1. 附近盒 2. 电源插座 3. 计数器 4. 插板 5. 电源开关 6. 复位键 本仪器主要有一机箱和两块插板组成，只要换插板就能测试手指灵活性和手指尖灵活的测定。 三、使用方法 1. 手指灵活性测试 使用者接上电源打开电源开头此时计时器即全部显示为0000. 00 然后插上手指灵活性插板（有100 个φ 1. 6 孔）按复位按键被试即可进行测试，当被试用镊子钳住φ 1. 5 针插入起始点时计时器开始计时然后依次用镊子（至左向右，至上向下）钳住φ 1. 5 针插满100 个孔至终至点计时器即停止计时此时计时器显示时间为被试做完这一试验所用总时间，当测试第二次实验时只要按复位键计时器全部复位，即可反复测试。
人机工程学实验
实验一：双手调节器 1.实验目的 2.实验介绍和实验思路：双手调节器是一种典型的动作技能操作仪器。它是通过双手的操 作合作完成设定的曲线轨迹的运动，即是右手完成目标的上下移动，左手完成目标的左右移动。以被试完成任务所用的时间及偏离轨迹的次数，作为衡量其多次练习后的进步水平。 3.实验过程：分两项实验 第一种：自变量：同一个人的被实验次数即练习遍数。（每人四次，左右单程各两次）因变量：走完单程过程中个出错次数和时间 双手协调能力测试实验中的被试者完成实验的时间及错误次数数据统计分析如下：
根据实验结果绘制的练习曲线如下，用练习遍数作横坐标，用完成任务所用时间及出错次数为纵坐标，做出示意图为： 4.实验结论：完成任务所用的时间及每遍练习中的错误次数随着练习遍数的增加总体趋势 偶尔也会错误次数和时间略有增加。 实验二：瞬时记忆 1.实验目的：证实瞬时记忆的现象及其性质。 2.实验（方案一）思路：恒定变量设为1，自变量为设定秒数，因变量为报对码数目。 方案一数据：
根据图表可知，在设定时间不断减少的情况下，学生答对的图码数目不断减少。 （方案二）实验思路：恒定变量为时间（0.4秒），自变量为图码行数不同，因变量为记忆图码正确数量。 方案二数据：
根据图表可知，当被测试者接收一行图码信息时，思路清晰，记忆较快，当被测试者接收两行图码信息时，记忆速度不如一行图码快。 3.实验总结：1. 在设定时间不断减少的情况下，学生答对的图码数目不断减少。 2. 瞬间记忆在0.4秒情况下，记忆的合理码数在 3.2—3.5之间。 实验三：记忆广度 1.实验目的：学习测定光简单反应时的程序，比较光简单反应时的个体差异，通过测定闪光融合领率．学习使用阶梯法测定感觉阈限 2. 实验介绍和实验思路： 影响短时记忆广度的因素很多，组块的大小，熟悉性，复杂性等都会影响短时记忆的容量设自变量为计位数，因变量为正确个数，测试正确率： 3.根据数据分析结果： 随着计位数的不断增加，实验者按对的个数不断减少，正确率越来越低， 这说明人的记忆广度有限，所以在适当的记忆时间内，应设计相应的可记忆的内容，严防记忆过载。从另一方面讲了解短时记忆的特点，选择正确的方法加以训练，有助于个人记忆的