[发明专利]材料力学教学中基于工程复杂工况的梁弯曲变形模拟系统

权利要求书

1.材料力学教学中基于工程复杂工况的梁弯曲变形模拟系统，其特征在于，包括实验平台、杆件、施力组件、约束组件，所述实验平台包括底座、侧边立柱和顶部横板，所述杆件位于所述底座、侧边立柱和顶部横板组成的空间内部，所述施力组件包括力组件和力偶组件，所述力组件穿过所述顶部横板与所述杆件接触，所述力偶组件位于所述杆件和所述底座表面之间，所述约束组件包括铰链支座和固定端支座，所述铰链支座与所述底座接触，所述固定端支座与所述侧边立柱内表面固定；所述杆件为中空结构的透明塑料直杆，通过控制杆件中空部分填充物质的密度可调节所述杆件的刚度。

2.根据权利要求1所述的材料力学教学中基于工程复杂工况的梁弯曲变形模拟系统，其特征在于，所述杆件中空部分均匀充满单一颜色的凝胶球颗粒或均匀充满单一颜色的乳化液。

3.根据权利要求1所述的材料力学教学中基于工程复杂工况的梁弯曲变形模拟系统，其特征在于，所述杆件中空部分充满与所述杆件外形一致的透明多孔软芯，所述多孔软芯中均匀吸附单一颜色的液体。

4.根据权利要求1所述的材料力学教学中基于工程复杂工况的梁弯曲变形模拟系统，其特征在于，所述杆件由多个子杆件单元沿轴线方向组合而成，且各个子杆件单元的轴线重合。

5.根据权利要求4所述的材料力学教学中基于工程复杂工况的梁弯曲变形模拟系统，其特征在于，所述子杆件单元的横截面形状相同或不同，所述子杆件单元的横截面尺寸相同或不同。

6.根据权利要求4所述的材料力学教学中基于工程复杂工况的梁弯曲变形模拟系统，其特征在于，所述子杆件单元的一端表面设有内陷的安装孔槽，另一端表面设有外凸的安装卡头。

7.根据权利要求1所述的材料力学教学中基于工程复杂工况的梁弯曲变形模拟系统，其特征在于，所述力组件包括集中力组件和分布力组件，所述力组件由施力头、传递杆和载荷端组成，所述载荷端采用砝码加载或力传感器加载，所述力组件的对称轴和所述杆件的对称轴均处于所述底座的法平面内。

8.根据权利要求1所述的材料力学教学中基于工程复杂工况的梁弯曲变形模拟系统，其特征在于，所述杆件的侧面连接有力偶连接头，所述力偶组件包括方向轮、第一施力链条、第二施力链条和控制器，所述第一施力链条和第二施力链条分置于所述方向轮任一直径的两端，所述控制器连接并控制所述第一施力链条和第二施力链条实现方向轮的转动，所述方向轮与所述力偶连接头连接并向所述杆件传递力偶。

9.根据权利要求1所述的材料力学教学中基于工程复杂工况的梁弯曲变形模拟系统，其特征在于，所述铰链支座的底部可在所述底座表面沿所述杆件轴线方向移动，所述铰链支座的顶部与所述杆件的下表面接触。