以力学学科前沿研究方向为导向，结合教学与科研需求，建设功能完备、技术先进、开放共享的力学实验室。实验室需覆盖静力学、动力学、材料力学、流体力学等实验模块，支持基础教学、科研创新及工业测试，同时满足 “双一流” 学科建设要求。

一、建设目标与原则

1.目标定位

• 教学型实验室：满足基础力学实验教学需求，配备标准实验设备（如气垫导轨、单摆测重力加速度装置）。

• 科研型实验室：支持创新性研究，配置高精度仪器（如MTS电子万能试验机、疲劳试验机）。

• 综合性平台：兼顾教学与科研，预留扩展空间以适应学科交叉需求。

2.建设原则

• 合规性：符合《实验室设计总则》（GB 50462-2015）、《检测实验室安全 第1部分：总则》（GB/T 27476.1-2014）等标准。

• 安全性：配备防火、防爆、电气安全设施，制定应急预案。

• 环保性：废水、废气、废渣达标排放，噪声控制符合规定。

• 可扩展性：预留设备接口与空间，适应未来技术升级。

二、功能分区与布局设计

1. 实验区

基础实验区

• 设备配置：气垫导轨实验桌（1.5m×0.7m×0.8m）、比热及长度测量实验桌（2.0m×0.5m×0.8m）。

• 功能：开展单摆测重力加速度、牛顿第二定律验证等基础实验。

高精度实验区

• 设备配置：MTS E44.304微机控制电子万能试验机（载荷100N~20kN，精度±0.5%）、INSTRON 8802疲劳试验机（载荷25kN/100kN）。

• 功能：支持材料力学性能测试（拉伸、压缩、弯曲）、低周疲劳试验等。

环境控制区

• 设备配置：恒温恒湿系统（温度18-26℃，湿度40%-60%）、空气处理设备（洁净度万级/千级）。

• 功能：保障精密实验的环境稳定性。

2. 辅助区

准备区

• 设备配置：专用水池、通风橱、试剂存储柜。

• 功能：实验前样品处理、试剂分装。

存储区

• 设备配置：防爆气瓶柜（氧化性/还原性气体分类存放）、危化品存储柜。

• 功能：安全存储高纯气体、易燃易爆物品。

办公区

• 设备配置：计算机桌、实验数据管理系统（LIMS）。

• 功能：实验数据记录、分析与报告生成。

三、安全与环保措施

1. 安全管理制度

• 操作规程：制定《力学实验安全手册》，明确设备操作步骤与禁忌。

• 培训与考核：实验人员需通过安全培训，掌握灭火器、应急洗眼器使用方法。

• 应急预案：配备急救箱、应急照明，定期开展火灾、泄漏事故演练。

2. 环保处理方案

• 废水处理：酸性/碱性废水经中和处理后排放，重金属废水通过离子交换树脂吸附。

• 废气处理：有机废气经活性炭吸附+催化燃烧，粉尘通过布袋除尘器过滤。

• 固废管理：危废分类存放，委托有资质单位处置。

四、环境控制与基础设施

1.温湿度控制

• 实验室整体温度控制在 20±5℃，湿度 40%-60%，精密仪器区域采用独立恒温恒湿系统。

• 夏季高温多雨，需重点配置除湿设备，冬季干燥时补充加湿，避免设备锈蚀及实验误差。

2.防震与防电磁干扰

• 高精度设备（如电子天平、扫描电镜）需安装在独立地基或减震平台上，远离振动源（如空压机、大型机械）。

• 电磁敏感设备（如动态数据采集系统）需屏蔽电磁辐射，单独接地并远离强磁场区域。

3.水电与气体供应

• 电力：实验室总功率需满足设备需求，预留 20% 冗余，精密仪器采用稳压电源。

• 水源：纯水系统需满足实验用水要求（电阻率≥18MΩ・cm），排水系统需耐酸碱腐蚀。

• 气体：压缩空气、氮气等气体管道需独立铺设，采用不锈钢材质，避免泄漏。

五、信息化管理系统

1.实验室信息管理系统（LIMS）

• 采用 B/S 架构，实现设备预约、数据采集、报告生成等全流程自动化，支持多用户权限管理及数据溯源。

• 集成设备互联功能，自动采集实验数据并生成图表，减少人为误差。

2.数据存储与分析

• 配置服务器集群，存储实验原始数据及模拟结果，采用 RAID 冗余备份确保数据安全。

• 部署专业分析软件，支持多维度数据可视化及统计分析。

本方案以合规性、安全性、可扩展性为核心，通过功能分区、设备选型、安全环保措施的系统设计，构建满足教学与科研需求的力学实验室。实施后需定期评估设备性能与环境指标，确保持续符合国家标准与实验需求。