[發明專利]一種組合式拉伸實驗裝置

無效

• 申請號: 201110382831.6
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN103136991A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 鄧宗白;楊賀;楊婷;閆景玉;杜文超;陶陽
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 鄧麗

技術領域

本發明屬于基礎力學實驗教學領域。

背景技術

實驗教學是高等教育的重要組成部分，對培養具有較高綜合素質的人才起著其他環節無法替代的作用。實驗教學改革的目標就是使得學生能更好的掌握實驗研究的基本方法和技能，具有獨立開展實驗研究的能力，具備向相關領域拓展的基本素質。因此，綜合性設計性實驗的開發和推廣是必然趨勢。由學生根據問題的性質綜合運用所學知識，自行設計實驗方案，擬定實驗方案的具體步驟，包括與實驗相關的硬件和軟件的設計。通過實驗研究自然界中不易直接觀察到的力學現象，進一步掌握力學概念和力學理論，使得學生可以在實驗中學習，在實驗中研究。

發明內容

本發明的目的是為開展綜合性設計性和研究性的基礎力學實驗，提出一種能夠通過自主設計、組合實現多種基礎力學實驗的綜合性拉伸實驗裝置。

本發明為實現上述目的，采用如下技術方案：

一種組合式拉伸實驗裝置，包括矩形框架式實驗臺、機械式手輪加載裝置、力傳感器及測力儀、上拉頭、下拉頭、試件、萬向節裝置、所述機械式手輪加載裝置設置在矩形框架式實驗臺的頂梁上，機械式手輪加載裝置的下方連接有力傳感器及測力儀，所述上拉頭分別與力傳感器及測力儀與試件連接，所述下拉頭分別與試件和萬向節裝置連接，所述萬向節裝置固定于矩形框架式實驗臺的底梁上。

本發明中所述上拉頭分別通過銷釘與力傳感器及測力儀與試件連接，所述下拉頭也分別通過銷釘與試件和萬向節裝置連接。

有益效果：本實驗裝置構造簡單、靈巧美觀。可實現對試件拉伸的對心，通過改變上下拉頭可以實現對多種不同結構形式的軸向拉伸或軸向壓縮實驗。

附圖說明

圖1為拉伸裝置的總體布置圖。

具體實施方式

一種組合式拉伸實驗裝置，設置有一個矩形框架式實驗臺、機械式手輪加載裝置3、力傳感器及測力儀4、上拉頭5-1、下拉頭5-2、試件6、萬向節裝置7、機械式手輪加載裝置3設置在矩形框架式實驗臺的頂梁2上，機械式手輪加載裝置3的下方連接有力傳感器及測力儀4，上拉頭5-1分別與力傳感器及測力儀4與試件6連接，下拉頭5-2分別與試件6和萬向節裝置7連接，萬向節裝置7固定于矩形框架式實驗臺的底梁1上。本發明中的上拉頭5-1分別通過銷釘與力傳感器及測力儀4與試件6連接，下拉頭5-2也分別通過銷釘與試件6和萬向節裝置7連接。

在通過組合式拉伸實驗裝置進行單向拉伸實驗時，首先需要將上拉頭5-1、下拉頭5-2和試件6用銷釘8連接起來，然后通過上拉頭5-1連接實驗臺頂梁2上的機械式手輪加載裝置3，下拉頭5-2連接萬向節裝置7并固定到實驗臺底梁1上，其中萬向節裝置7具有平面內任意方向自由度，可以保證拉伸的對心，之后即可根據實驗設計方案進行實驗。本發明可以通過變換不同的上拉頭5-1、下拉頭5-2實現對多種不同形式的構件進行軸向拉伸或軸向壓縮實驗。本發明的萬向節裝置7固定在矩形框架式實驗臺的底梁1上，具有平面內任意方向自由度，用以保證拉伸的對心。

本組合式拉伸實驗裝置，是為開展綜合性設計性的材料力學實驗而研制的臺式多功能組合實驗裝置中的一種。而多功能組合實驗裝置可進行多種不同結構形式、不同約束形式的剛架綜合性設計性實驗、桁架的靜力試驗以及單向拉伸實驗，可以實現用可裝配桿件自主搭建多種形式的剛架和桁架、利用多種支座組成不同形式的約束、同時可以實現在不同加載點上施加單個或多個載荷，并且可以實現對稱加載和反對稱加載，學生在實驗中可靈活設計、自主實施，可以培養學生的自主創新和實踐動手能力。

目前國內大多數基礎力學實驗裝置基本上都是單一功能的，在一個實驗裝置上只能實現一種實驗。也有部分組合實驗裝置，是將幾種固定的基本實驗共同組裝在一個裝置上。而本多功能組合式力學實驗裝置最大的不同之處就在于它的可組合性和多變性，學生可以根據自主設計實驗的需要，選擇所需的桿件、接頭、約束支座以及加載方式和加載點，進行自主組合多種實驗，這樣就很方便的實現了裝置的多功能性，同時還可以加深學生對力學實驗的理解，鞏固和提高所學的力學知識。通過設計綜合性實驗激發創新思維，有效的提高理論和實踐的結合運用能力，并掌握將理論知識運用在實踐當中的技巧。