[实用新型]一种位移法基本原理实验装置

说明书

本实用新型公开了一种位移法基本原理实验装置，刚性结点的左侧固定连接第一弹性杆件的一端、右侧固定连接第二弹性杆件的一端、下侧固定连接第三弹性杆件的一端，第一弹性杆件的另一端固定连接框架内部的左侧，第二弹性杆件的另一端铰接框架内部的右侧，第三弹性杆件的另一端滑动连接框架内部的下侧，刚性结点为可转动结点；转角控制装置，用于控制刚性结点的转动角度；荷载控制装置，用于向第二弹性杆件输出荷载；应变采集装置，用于采集应变大小。优点：不仅可以加深学生对结构力学位移法概念及求解方法的理解，而且实验过程中所涉及到的半桥自补偿的电阻应变测试技术，也有利于提高学生对电测法的应用能力。

技术领域

本发明涉及一种位移法基本原理实验装置，属于力学实验装置技术领域。

背景技术

位移法基本原理是结构力学教学的重点也是难点，方法抽象，概念难以理解和掌握，学生在学习过程中普遍感觉难。如何使学生不仅可以用实验的方式完成位移法求解全过程，还能够直观地看到不同支座的约束对刚架杆端部力的影响是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种位移法基本原理实验装置，不仅可以用实验的方式完成位移法求解全过程，而且可直观地看到不同支座的约束对刚架杆端部力的影响。

为解决上述技术问题，本发明提供一种位移法基本原理实验装置，包括：框架、第一弹性杆件、第二弹性杆件、第三弹性杆件、刚性结点、转角控制装置、荷载控制装置、应变采集装置；

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

所述转角控制装置，用于控制刚性结点的转动角度；

所述荷载控制装置，用于向第二弹性杆件输出荷载；

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

进一步的，还包括背板，背板竖向的固定在框架内，刚性结点设有中心孔，中心孔套设在中心轴上，中心轴固定在背板上。

进一步的，所述刚性结点左侧、右侧和下侧均设有用于固定第一弹性杆件、第二弹性杆件和第三弹性杆件的一端的紧固结构；

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

进一步的，所述刚性结点还设有弧形孔，弧形孔中设有第一紧固螺栓，拧紧第一紧固螺栓锁定刚性结点的转动角度。

进一步的，所述刚性结点的上端设有外伸杆，用于接收转角控制装置的推力。

进一步的，所述转角控制装置包括转角施加装置和转角测量装置；

所述转角施加装置包括涡轮和蜗杆，通过涡轮控制蜗杆伸出，顶推所述外伸杆；

所述转角测量装置于采集外伸杆的转动角度。

进一步的，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内部的顶端，加载装置从上至下依次包括相连的力传感器涡轮蜗杆顶推装置、卡槽，卡槽下部设有卡口，用于卡接第二弹性杆件；

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

进一步的，所述应变采集装置包括若干应变片和静态电阻应变仪；