[实用新型]一种位移法基本原理实验装置

权利要求书

1.一种位移法基本原理实验装置，其特征在于，包括：框架、第一弹性杆件(1)、第二弹性杆件(2)、第三弹性杆件(3)、刚性结点(4)、转角控制装置、荷载控制装置、应变采集装置；

所述刚性结点(4)的左侧固定连接第一弹性杆件(1)的一端、右侧固定连接第二弹性杆件(2)的一端、下侧固定连接第三弹性杆件(3)的一端，第一弹性杆件(1)的另一端固定连接框架内部的左侧，第二弹性杆件(2)的另一端铰接框架内部的右侧，第三弹性杆件(3)的另一端滑动连接框架内部的下侧，所述刚性结点(4)为可转动结点；

所述转角控制装置，用于控制刚性结点(4)的转动角度；

所述荷载控制装置，用于向第二弹性杆件(2)输出荷载；

所述应变采集装置，用于采集第一弹性杆件(1)、第三弹性杆件(3)的两端应变大小以及第二弹性杆件(2)连接刚性结点(4)的一端的应变大小。

2.根据权利要求1所述的位移法基本原理实验装置，其特征在于，还包括背板(24)，背板(24)竖向的固定在框架内，刚性结点(4)设有中心孔，中心孔套设在中心轴(41)上，中心轴(41)固定在背板上。

3.根据权利要求1所述的位移法基本原理实验装置，其特征在于，所述刚性结点(4)左侧、右侧和下侧均设有用于固定第一弹性杆件(1)、第二弹性杆件(2)和第三弹性杆件(3)的一端的紧固结构；

所述紧固结构包括钳口(44)、刚性垫块(45)和调节螺栓(46)，钳口的一个侧壁设有与所述调节螺栓(46)的螺纹相匹配的螺纹孔，刚性垫块(45)设在钳口内，调节螺栓的末端与刚性垫块固定连接，通过旋转调节螺栓(46)调整刚性垫块离钳口的另一个侧壁的间距。

4.根据权利要求3所述的位移法基本原理实验装置，其特征在于，所述刚性结点(4)还设有弧形孔(42)，弧形孔(42)中设有第一紧固螺栓(43)，拧紧第一紧固螺栓(43)锁定刚性结点(4)的转动角度。

5.根据权利要求3所述的位移法基本原理实验装置，其特征在于，所述刚性结点(4)的上端设有外伸杆(47)，用于接收转角控制装置的推力。

6.根据权利要求5所述的位移法基本原理实验装置，其特征在于，所述转角控制装置包括转角施加装置(6)和转角测量装置(7)；

所述转角施加装置(6)包括涡轮和蜗杆，通过涡轮控制蜗杆伸出，顶推所述外伸杆(47)；

所述转角测量装置(7)用于采集外伸杆(47)的转动角度。

7.根据权利要求1所述的位移法基本原理实验装置，其特征在于，所述荷载控制装置包括加载装置、荷载显示装置；

所述加载装置固定在框架(25)内部的顶端，加载装置从上至下依次包括相连的力传感器(81)、涡轮蜗杆顶推装置(82)、卡槽(83)，卡槽下部设有卡口，用于卡接第二弹性杆件(2)；

力传感器(81)通过导线连接荷载显示装置，力传感器(81)采集涡轮蜗杆顶推装置(82)输出的荷载，并传输给荷载显示装置进行显示。

8.根据权利要求1所述的位移法基本原理实验装置，其特征在于，所述应变采集装置包括若干应变片和静态电阻应变仪(26)；

第一弹性杆件(1)的两端的上下两侧均设有所述应变片；

第二弹性杆件(2)连接刚性结点(4)的一端的上下两侧均设有所述应变片；

第三弹性杆件(3)的两端的左右两侧均设有所述应变片；

应变片通过导线将采集到的应变大小传输到静态电阻应变仪(26)。

9.根据权利要求2所述的位移法基本原理实验装置，其特征在于，所述背板(24)的刚度K₁与第一弹性杆件(1)、第二弹性杆件(2)或第三弹性杆件(3)的刚度K₂之比满足

10.根据权利要求1所述的位移法基本原理实验装置，其特征在于，所述滑动连接的结构为滑移支座(23)，包括刚性滑块(231)、第二紧固螺栓(232)、水平滑槽(233)；

所述刚性滑块(231)上设有槽口和与所述第二紧固螺栓(232)的螺纹相匹配的螺纹孔，槽口中放置第三弹性杆件(3)的下端，并通过第二紧固螺栓(232)加紧固定，刚性滑块(231)的下端与所述水平滑槽(233)滑动连接，水平滑槽(233)固定在框架(25)内部的底面。