[實用新型]多功能材料力學實驗裝置

無效

• 申請號: 01218433.0
• 申請日: 2001-03-30
• 公開（公告）號: CN2472216Y
• 公開（公告）日: 2002-01-16
• 發明（設計）人: 王習術;孫文明;范欽珊
• 申請（專利權）人: 清華大學;中國科學院長春科新公司試驗儀器研究所
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00
• 代理公司: 北京清亦華專利事務所
• 代理人: 羅文群

本實用新型涉及一種多功能材料力學實驗裝置，屬于高等院校實驗裝置技術領域。

目前，普遍使用的國產“WD4000或CSS110型系列電子萬能試驗機”是各高校材料力學性能實驗必不可少的工具，它的結構原理是通過電機經皮帶輪帶動兩根絲桿正反轉動提升或者降低橫梁移動，以實現試件拉伸、壓縮、三點彎曲的功能，在配備適當的夾具后，檢測如紙張、絲線等材料的力學性能，但是對于材料力學中的結構件截面內力的檢測與討論，無法在該機器上實現，尤其是對材料力學中的應力與內力的檢測，由于受機器結構的影響而很難實現。

本實用新型的目的是設計一種多功能材料力學實驗裝置，該裝置在原有的“電子萬能試驗機”基礎上增加適應材料力學測試要求的各種測試構件，以完成高等學校材料力學實驗教學中各種形式下的內力測定，培養大學生的創新意識，提高學生實際動手能力，進而在材料力學的教學中開展綜合性、研究性實驗內容的教學改革。

本實用新型設計的多功能材料力學實驗裝置，包括工作平臺、穩定桿、絲杠、上下移動橫梁、三角支撐架、立柱、水平移動梁、連接滑塊。穩定桿和絲杠互相平行并垂直立于工作平臺上，橫梁套裝在絲杠和穩定桿上，四個固定滑塊分別套裝在穩定桿上；三角支撐架由水平橫向支撐桿和斜向支撐桿組成，其中橫向支撐桿的一端固定在穩定桿的上固定滑塊內，另一端插在水平移動橫梁內，其端部設有限位塊，斜向支撐桿的一端與下固定滑塊鉸接，另一端插在限位滑塊內；水平移動橫梁套裝在三角支撐架的兩個橫向支撐桿上；水平移動橫梁上對稱固定有兩根帶槽立柱，每根立柱上分別通過槽套裝有上直角槽連接滑塊和下斜槽連接滑塊，上直角槽連接滑塊的一側伸出一鉸接頭，另一側開有正方形孔，下斜槽連接滑塊的一側伸出一鉸接頭，另一側開有一個與水平方向成60°角的正方形孔。平臺上設置一個三角支撐梁，三角支撐梁由主梁和斜梁組成，主梁和斜梁的一端相互鉸接，主梁的另一端插在立柱上直角槽連接滑塊的正方形孔中，斜梁的另一端與立拄的下斜槽連接滑塊的鉸接頭相鉸接。

本實用新型設計的多功能材料力學實驗裝置，只要改變約束條件、主梁形狀以及材料類型，即可實現主梁指定截面的內力分布測試，使學生掌握應力和內力的分布規律，達到理論教學與實驗分析相結合的教學目的。另外，一套裝置可以同時容納兩組學生進行兩組實驗，因而降低了實驗設備的使用成本，節省使用空間，做到一機多能，在高等學校材料力學實驗中具有廣泛的應用前景。此外，本實用新型的裝置還可以加裝在已有的電子萬能試驗機上，改裝方便且改裝費用較低。

附圖說明：

圖1為本實用新型設計的多功能材料力學實驗裝置結構示意圖。

圖2為被測試的工字鋼主梁的截面圖。

下面結合附圖，詳細介紹本實用新型的內容。

圖1至圖3中：1是工作平臺，2是下固定滑塊，3是上固定滑塊，4是穩定桿，5是上下移動橫梁，6是絲杠，7是下斜槽連接滑塊，8是上直角槽連接滑塊，9是立柱，10是鉸接頭，11是正方形孔，12是鎖緊螺釘孔，13是限位塊，14是鉸接孔，15是水平移動梁，17是三角支撐架的橫向支撐桿，18是三角支撐架的斜向支撐桿，19是橫向桿端頭，20是斜桿鉸接頭，21是支撐斜桿，22是鉸接座，23是試件主梁，24是鎖緊螺釘，25是鉸接座。

如圖1所示，本實用新型設計的多功能材料力學實驗裝置，包括工作平臺1、穩定桿4、絲杠6、上下移動橫梁5、三角支撐架、立柱9、水平移動梁15和上、下連接滑塊7、8。穩定桿4和絲杠6互相平行并垂直立于工作平臺1上，橫梁5套裝在絲杠6和穩定桿4上，四個固定滑塊3分別套裝在穩定桿4上；三角支撐架由水平橫向支撐桿17和斜向支撐桿18組成，其中橫向支撐桿的一端固定在穩定桿4的上固定滑塊3內，另一端插在水平移動橫梁15內，其端部設有限位塊13。斜向支撐桿18的一端與下固定滑塊2鉸接，另一端插在限位滑塊13內。水平移動橫梁15套裝在三角支撐架的兩個橫向支撐桿17上。水平移動橫梁15上對稱固定有兩根帶槽立柱9，每根立柱上分別通過槽套裝有上直角槽連接滑塊8和下斜槽連接滑塊7，上直角槽連接滑塊8的一側伸出一鉸接頭，另一側開有正方形孔，下斜槽連接滑塊7的一側伸出一鉸接頭，另一側開有一個與水平方向成60°角的正方形孔。在平臺1上設置一個三角支撐梁，三角支撐梁由主梁23和斜梁21組成，主梁23和斜梁21的一端相互鉸接，主梁的另一端插在立柱9的上直角槽連接滑塊8的正方形孔中，斜梁的另一端與立柱下斜槽連接滑塊7的鉸接頭相鉸接。