[發明專利]一種可組裝多功能剪切型框架結構動力學實驗模型裝置

有效

• 申請號: 202110492692.6
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113192395B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 劉偉;朱梓珣;高維成;樊久銘
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 哈爾濱奧博專利代理事務所(普通合伙) 23220
• 代理人: 葉以方

本發明提供一種多功能剪切型動力學實驗裝置，包括底板、外框架、四層框架、激振器和帶質量偏心飛輪的激勵電機。外框架與四層框架固定連接在底板上，四層框架中，第一層板由四根長柱通過長角碼、長墊片與底板連接，第二層板、第三層板、第四層板的層間均由四根短柱通過短角碼、短墊片連接固定，電機通過四顆螺釘固定在第一層板上，外框架短邊兩端各自布有兩個通孔，用于緊固件連接外框架與第一層板，第二層板兩端各自布有兩根螺紋短柱，用于連接件連接第一層板與第二層板，激振器固定在外框架上并通過頂桿與第一層板相連接。本發明用于結構動力學實驗教學，提供了單自由度系統剛度與阻尼比測量實驗、多自由度系統模態試驗、多自由度系統受迫振動實驗。

技術領域

本發明屬于實驗教學模型領域，具體涉及一種可組裝多功能剪切型框架結構動力學實驗模型裝置。

背景技術

實驗教學是高等教育的重要組成部分，對培養具有較高的綜合素質的人才起著其他環節無法替代的作用。通過實驗教學，使得學生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。實驗教學內容的取舍應該符合科學技術的發展要求。為了適應新的形勢發展，國內外高校都積極在原有實驗教學基礎上建立和發展新的實驗體系和內容。

深化基礎力學實驗教學改革、豐富本科生及研究生課程實驗內容，在校自制設備研究項目、校研究生教改項目、校研究生精品課程培育項目等支持下，課程團隊自主開發了一種可組裝多功能剪切型框架結構動力學實驗模型裝置。

發明內容

本發明針對以往常用的實驗模型裝置內容單一，形式抽象與實際工程應用相差甚遠，且耗費課時長，教學效果一般的問題，提出一種可組裝多功能剪切型框架結構動力學實驗模型裝置。

本發明為解決上述問題采用的技術方案是：

本發明涉及一種可組裝多功能剪切型框架結構動力學實驗模型裝置，包括底板、外框架、四層剪切型框架、激勵電機、激振器和連接件，所述外框架由L型角鋼焊接成型，所述四層剪切型框架由第一層板、第二層板、第三層板、第四層板通過層間柱可拆卸連接構成，所述外框架的短邊通過連接件與四層剪切型框架的第一層板固定連接，所述外框架與四層剪切型框架均與底板固定連接；

所述第二層板與外框架長邊平行的兩側還可通過連接件與第一層板進一步固定連接；

所述激勵電機固定于第一層板上，所述激振器固定于外框架的短邊上，并通過頂桿與第一層板相連接；

所述底板、外框架、四層剪切型框架、激勵電機、激振器、連接件之間均通過螺栓可拆卸連接。

進一步地，所述連接件包括四根兩端帶有通孔的短連接件，四根兩端帶有通孔的長連接件，短連接件通過螺栓連接固定外框架與第一層板，長連接件通過螺栓連接固定第一層板與第二層板。

進一步地，所述四層剪切型框架可以通過第一層板上的通孔與外框架短邊上的通孔由短連接件連接固定，以達到減少模型自由度的效果，第二層板與外框架長邊平行的兩側布有螺紋柱，長連接件可通過螺紋柱將第二層板與第一層板固定，以達到減少模型自由度的效果。

進一步地，所述外框架由四個角下焊接的矩形鋼板上的通孔與底板螺栓連接固定，所述四層剪切型框架通過長柱、長角碼、長墊片與底板連接固定。

進一步地，第一層板與底板之間通過四根長柱連接，第一層板與第二層板、第二層板與第三層板、第三層板與第四層板之間均由四根短柱連接。

進一步地，長柱與短柱，分別由長墊片與短墊片夾持兩端，再由長L型角碼與短L型角碼固定在各層板上。

進一步地，長柱與短柱均為長條狀矩形，長度遠長于寬度，寬度明顯長于厚度。