[發明專利]一種便攜式幾何組成分析演示實驗裝置

在審

• 申請號: 202010439325.5
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111537212A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 陳廷國;劉子楠;尚金磊;任偉賓;董官寧;王德倫
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01L5/00;G01B11/02;G09B23/10
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉;劉秋彤

1.一種便攜式幾何組成分析演示實驗裝置，其特征在于，包括基礎框架(1)、幾何常變體系模型、幾何瞬變體系模型、靜定三鉸剛架結構模型、超靜定剛架結構模型、加載設備、測量設備和采集設備；

所述的基礎框架(1)依靠其自重保證整個裝置的穩定；支撐板(2)共兩塊，分別固定于基礎框架(1)側面橫梁和頂面橫梁上，能夠根據需要調整位置；激光位移計(9)固定于支撐板(2)上，用以發射和接受激光，進行測距；

所述的加載設備包括滑輪(7)、砝碼(8)、絲杠(10)和細繩(12)；

所述的測量設備包括激光位移計(9)和應變片(14)；

所述的采集設備包括多模結構參量遙測系統終端和應變儀，用以采集體系的位移和內力；

所述的幾何常變體系模型包括反光片(3)、滑輪(7)、砝碼(8)、細繩(12)、五根試驗桿件(6)、三個鉸結點(4)、三個鉸支座(5)和五對應變片(14)；五根試驗桿件(6)通過三個鉸結點(4)連接成雙門型框架，其中相鄰的試驗桿件(6)能繞與其連接的鉸結點(4)在既定平面內自由轉動；三根一端自由的試驗桿件(6)與三個鉸支座(5)相連，并能繞鉸支座(5)在既定平面內自由轉動；反光片(3)固定于中間的鉸結點(4)上，用以反射激光位移計(9)發射的激光，測量鉸結點(4)位移；滑輪(7)固定于基礎框架(1)側面橫梁上，能根據需要調整其在橫梁上的位置；砝碼(8)通過細繩(12)在一端的鉸結點(4)上進行加載，與滑輪(7)配合加載；五對應變片(14)分別位于五根試驗桿件(6)上，每根試驗桿件各一對，用以測量模型內力；

所述的幾何瞬變體系模型包括滑輪(7)、絲杠(10)、細繩(12)、六對應變片(14)、四根試驗桿件(6)、三個鉸結點(4)和兩個固定支座(11)；四根試驗桿件(6)通過三個鉸結點(4)連接成單門型框架，其中相鄰的試驗桿件(6)能繞與其連接的鉸結點(4)在既定平面內自由轉動；兩根一端自由的試驗桿件(6)與兩個固定支座(11)相連，限制試驗桿件(6)的左右移動和轉動；滑輪(7)固定于基礎框架(1)的頂面橫梁上，并能根據需要調整其在橫梁上的位置；絲杠(10)通過細繩(12)在中間的鉸結點(4)上進行加載，使中間的鉸結點(4)可以向上移動；六對應變片(14)分別位于四根試驗桿件(6)上，其中兩根橫向的試驗桿件(6)各一對，兩根豎向的試驗桿件(6)各兩對，用以測量幾何瞬變體系模型的內力；

所述的靜定三鉸剛架模型包括砝碼(8)、細繩(12)、四根試驗桿件(6)、一個鉸結點(4)、兩個剛結點(13)、兩個鉸支座(5)和四對應變片(14)；所述的四根試驗桿件(6)、一個位于中間的鉸結點(4)和兩個位于兩端的剛結點(13)連接成單門型框架，橫向的兩根試驗桿件(6)能繞中間的鉸結點(4)在既定平面內自由轉動，兩根一端自由的試驗桿件(6)與兩個鉸支座(5)相連，限制試驗桿件(6)的左右移動；砝碼(8)通過細繩(12)在鉸結點(4)上進行加載；四對應變片(14)分別位于四根試驗桿件(6)上，每根試驗桿件(6)各一對，用以測量靜定三鉸剛架模型的內力；

所述的超靜定剛架結構模型包括砝碼(8)、細繩(12)、四根試驗桿件(6)、三個剛結點(13)和八對應變片(14)；四根試驗桿件(6)通過三個剛結點(13)連接成單門型框架；兩根一端自由的試驗桿件(6)與兩個固定支座(11)相連，限制試驗桿件(6)的左右移動和轉動；砝碼(8)通過細繩(12)在中間的剛結點(13)上進行加載；八對應變片(14)分別位于四根試驗桿件(6)上，每根試驗桿件(6)各兩對，用以測量超靜定剛架結構模型的內力。