[實用新型]多功能研究型力學綜合測試分析平臺

有效

• 申請號: 201921090314.X
• 申請日: 2019-07-11
• 公開（公告）號: CN210896120U
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 耿紅霞;蔣小林
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本實用新型提出了一種多功能研究型力學綜合測試分析平臺，其中，該平臺包括：鋼絲和加力手輪，通過旋轉加力手輪加緊鋼絲給薄壁圓管施加不同大小的力；力傳感器置于加力手輪下方，與鋼絲連接，測量加力手輪的施力大小；滑動組件包括滑輪和滑塊，鋼絲穿過滑輪，與薄壁圓管連接，通過調節滑塊位置改變薄壁圓管的受力方向；拐臂固定在薄壁圓管的預設位置處，且鋼絲穿過拐臂，用于改變薄壁圓管的力偶的大小；平面移動橫梁支架用于調節加力手輪的位置，使加力手輪對準位置，對半幅框架施力；第一?第二底座，用于根據半幅框架的大小調節位置，固定半幅框架。該平臺可以實現多個實驗項目集成、自由度高、力和應變測量精度高，加載測量一體化。

技術領域

本實用新型涉及先進制造技術領域，特別涉及一種多功能研究型力學綜合測試分析平臺。

背景技術

在相關技術中，目前本科生必修課程《材料力學》實驗形式較為單一。絕大部分實驗的組件受力形式為單一受力形式，內容簡單，不利于學生在學習過程中發揮創造力。然而在實際中受力形式多為復合受力形式，使實驗嚴重脫離實際工況，換言之，對于實際工程中的組件，其受力復雜情況遠遠超過了已有實驗項目上實驗件的受力情況，在現有的條件下學生無法更好地研究實際工程中的受力問題，難以在課程學習中聯系實際工程，將理論與實踐相結合。

另外，大部分的材料力學實驗平臺中力的加載和測量是分開的，且材料力學實驗平臺的測量精度有限，實驗平臺力的加載無法提供多個形式。

因此，如何使實驗能夠更好的貼近實際工程，且能夠將材料力學大部分理論知識與工程實際應用進行有機的結合，研制開發一機滿足多專業的需求的平臺，是亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本實用新型的在于提出一種多功能研究型力學綜合測試分析平臺。該平臺集多個實驗于一體，解決實驗平臺普適性差的問題，解決實驗平臺自由度低的問題，設計更佳的實驗方案，提高實驗精度，實現應變與受力的對應關系，作為實驗參照標準。

為達到上述目的，本實用新型提出了多功能研究型力學綜合測試分析平臺，包括：鋼絲和加力手輪，所述加力手輪以螺桿為軸，通過旋轉調整豎直方向的位移，加緊所述鋼絲改變對薄壁圓管施力大小；力傳感器，所述力傳感器一端通過螺桿與所述加力手輪連接，另一端與所述鋼絲連接，用于測量所述加力手輪的施力大小；滑動組件，所述滑動組件包括滑輪和滑塊，所述鋼絲穿過所述滑輪，并與所述薄壁圓管連接，用于通過調節所述滑塊位置改變所述薄壁圓管的受力方向和力矩大小；拐臂，所述拐臂固定在所述薄壁圓管的預設位置處，且所述鋼絲穿過所述拐臂，用于改變所述薄壁圓管上的力偶的大小；平面移動橫梁支架，用于調節所述加力手輪的位置，使所述加力手輪對準位置，對以半幅框架進行施力；第一底座和第二底座，用于根據所述半幅框架的大小調節位置，以固定所述半幅框架。

本實用新型的多功能研究型力學綜合測試分析平臺，為能夠產生軸力、剪力、扭矩、彎矩的集成式綜合實驗平臺，測試內容豐富，拆裝靈活，且任意組合，并且能夠同時測量各內力的應變，并通過實驗實現應變與受力的對應關系；并測量軸力、剪力、扭矩、彎矩的復雜受力狀態，使得實驗過程更加接近實際工程，讓學生在學習過程中能夠聯系實際，鞏固深化理論知識，增強綜合實踐能力和創新能力。

進一步地，還包括：底盤，所述底盤設有第一至第三軌道，所述滑輪安裝在所述滑塊上，所述滑塊嵌入第一軌道中，以改變所述薄壁圓管的受力方向，所述第一底座和所述第二底座分別嵌入所述第二軌道和第三軌道中，以根據所述半幅框架的大小調節底座位置。

進一步地，所述第一軌道呈弧形狀，所述第二軌道和第三軌道互相平行，且距離所述底盤的邊緣位置相同。

進一步地，所述底座還設有薄壁圓管的固定端，其中，下半部分固定于所述底盤，帶有與薄壁圓管嚙合的半圓槽，上半部分同樣設有與薄壁圓管嚙合的半圓槽，兩部分通過螺絲固定，以固定薄壁圓管。