一种材料力学变形应力演示教具制造技术

本发明专利技术提供了一种材料力学变形应力演示教具，属于教具领域。本材料力学变形应力演示教具，包括教具杆件，教具杆件包括杆件一、杆件二和杆件三，杆件三固定有遮盘，杆件二的固定有弹簧固定件一，弹簧固定件一开设有圆形凹槽，圆形凹槽内固定有轴承，轴承固定有轴一，杆件三固定有弹簧固定件二，弹簧固定件二上开设有穿出孔，杆件一设置有轴二，轴一和轴二上套设有调节弹簧；轴二穿出弹簧固定件二的一端固定有扭转表盘；杆件一和杆件二之间还设置有能够演示弯曲应力的弯曲应力演示组件；杆件二的另一端设置有能够演示剪切应力的剪切应力演示组件。本发明专利技术具有直观的对拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲基本变形特点进行展现。

Material mechanics deformation stress demonstration teaching aid

The invention provides a material mechanics deformation stress demonstration teaching aid, belonging to the teaching aid field. The mechanical deformation stress demonstrator, including AIDS AIDS bar, rod comprising a rod, a rod two and three bar, three bar is fixed with the cover plate, the rod two is fixed with a spring and a fixed part, a spring and a fixed part is provided with a round groove, a circular groove is fixed with a shaft bearing, bearing fixed shaft, rod three is fixed with a spring fixing piece two, a spring fixing piece two is arranged on the through hole, a rod provided with a shaft two, a shaft and shaft two is arranged on the regulating spring; the shaft two through the spring fixing member two is fixed on one end of a torsion bar dial; and the rod two is arranged between the bending stress and bending stress to demonstrate the presentation component; the other end of the rod two is arranged to demonstrate the shear stress shear stress presentation component. The invention has an intuitive display of the basic deformation characteristics of tension or compression, shear, torsion and bending.

【技术实现步骤摘要】
一种材料力学变形应力演示教具
本专利技术属于教具领域，涉及一种演示教具，特别是一种材料力学变形应力演示教具。
技术介绍
材料力学是机械类、土木类各专业一门重要的学科基础课，也是一门比较抽象的课程，尤其是拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲四大基本变形应力部分的内容，如不采用比较形象的描述和解释方法，则很难真正理解。例如一个简单的杆件剪切变形，学生可能比较容易明白剪切变形的变形特点，但要让其去真正理解杆件截面剪切应力分布，他们就会感觉有些力不从心。因此，在材料力学的授课过程中采用简单形象的教学辅助工具演示力学基本理论知识无疑是一种很好的教学手段，既形象生动，又能提高学生的学习兴趣和参与热情。针对学生在材料力学学习四大变形应力过程中的学习需要，开发相关演示教具，让老师或学生自己动手演示并观察杆件的四大基本变形及其应力分布情况，提高学生在课程学习过程中的参与热情与学习兴趣。针对学生在学习四大变形应力过程中碰到的问题，且通过对实体市场与淘宝网等网络销售平台调查发现现在市面上单独演示这四种基本变形的应力演示实物模型少之又少，而把这四种基本变形的应力演示集中于一个模型的演示教具在市场上并没有搜索到。所以，对于本领域内的技术人员，还有待研发一种能够直观的将拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲四大基本变形特点展现在学生面前，激发学生的兴趣，突出教学的重点，优化教学课堂结构，能有效的提高教学质量和效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种材料力学变形应力演示教具，本材料力学变形应力演示教具具有能够直观的对拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲基本变形特点进行展现。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种材料力学变形应力演示教具，包括教具杆件，其特征在于，所述的教具杆件包括杆件一、杆件二和杆件三，所述的杆件一沿长度方向开设有圆形通孔一，所述的杆件二沿长度方向开设有圆形通孔二，所述的杆件三沿长度方向开设有圆形通孔三，所述的杆件三的一端套设在杆件一上，杆件三的另一端固定有遮盘，杆件二的一端固定有弹簧固定件一，所述的弹簧固定件一的一侧面上开设有圆形凹槽，所述的圆形凹槽内固定有轴承，轴承的内圈上固定有轴一，所述的杆件三的圆形通孔三上固定有弹簧固定件二，弹簧固定件二与弹簧固定件一相互平行，所述的弹簧固定件二上开设有穿出孔，所述的杆件一上设置有轴二，所述的轴二穿设在穿出孔上，且轴二与穿出孔间隙配合，所述的轴一和轴二上套设有调节弹簧，所述的调节弹簧的一端固定在弹簧固定件一上，调节弹簧的另一端固定在弹簧固定件二上，所述的杆件三上的外壁上开设有与圆形通孔三相通的缺口，所述的杆件一的外表面上固定有拉伸表；所述的轴二穿出弹簧固定件二的一端固定有扭转表盘，且扭转表盘位于遮盘和弹簧固定件二之间；所述的杆件一和杆件二之间还设置有能够演示弯曲应力的弯曲应力演示组件；所述的杆件二的另一端设置有能够演示剪切应力的剪切应力演示组件。拉伸或压缩应力演示：当杆件三受到拉压外力的作用时，利使代表应力方向的拉伸表进入杆件三的缺口视野内，调节弹簧产生弹性形变，形变后的调节弹簧自身会产生使自己恢复形变的弹力，弹力的方向与外力方向相反，当我们将外力撤除时弹簧的弹力就能使教具恢复到初始状态；扭转应力演示：当杆件三受到扭转外力偶矩作用时，杆件三带动遮盘扭转，从而使扭转表盘上的部分表示应力方向的箭头从遮盘的遮挡部位移出进入视野，扭转杆件三的同时带动调节弹簧发生扭转形变，当扭转外力撤消时调节弹簧恢复到初始状态并带动遮盘扭转，使扭转表盘上代表应力方向的箭头重新进入被遮盘遮挡的部位；通过弯曲应力演示组件能够对弯曲应力进行演示，通过剪切应力演示组件能够对剪切应力进行演示。在上述材料力学变形应力演示教具中，所述的剪切应力组件包括杆件四、杆件五、剪切弹簧一和剪切弹簧二，所述的杆件四的一端固定在杆件二上，且杆件四的另一端开设有有安装槽一，所述的剪切弹簧一位于安装槽一内，所述的杆件五朝向杆件四的一端开设有安装槽二，所述的剪切弹簧二位于安装槽二内，所述的杆件四和杆件五通过支架相连接。杆件四和杆件五通过支架连接，在且在支架的作用下，从而能够使对剪切弹簧一和剪切弹簧二进行挤压，从而能够实现对剪切应力的演示。在上述材料力学变形应力演示教具中，所述的支架包括封闭挡片一、封闭挡片二、定位条一和定位条二，所述的封闭挡片一和封闭挡片二均呈圆形，封闭挡片一固定在杆件四上，所述的封闭挡片二固定在杆件五上，且封闭挡片一和封闭挡片二相互平行，所述的封闭挡片一的上开设有滑槽一，封闭挡片二上开设有滑槽二；所述的定位条一和定位条二相互平行，定位条一和封闭挡片一相互垂直，定位条一的两端穿出滑槽一和滑槽二，定位条一的两端穿出滑槽一和滑槽二，剪切弹簧一位于定位条一和定位条二之间，且剪切弹簧一的两端分别固定在定位条一和定位条二位于杆件四的一端上，剪切弹簧二位于定位条一和定位条二之间，且剪切弹簧二的两端分别固定在定位条一和定位条二位于杆件五的一端上。杆件五在外力的作用下，当杆件五相对杆件四向下按压时，定位条一相对封闭挡片一向下运动，定位条二相对封闭挡片二向上运动，从而能够对剪切弹簧一和剪切弹簧二挤压，实现杆件五相对杆件四沿剪切面方向发生相对向下错动；当杆件五相对杆件四向上推压时，定位条一相对封闭挡片二向下运动，定位条二相对封闭挡片一向上运动，从而能够对剪切弹簧一和剪切弹簧二挤压，实现杆件五相对杆件四沿剪切面方向发生相对向上错动。当撤去施加在杆件五上的外力后，剪切弹簧一和剪切弹簧二就会恢复到初始状态，从而使发生位移错位的杆件五恢复到原来位置。在上述材料力学变形应力演示教具中，所述的封闭挡片一背向封闭挡片二的一侧面上固定有限位条一和限位条二，所述的限位条一和限位条二位于滑槽一的两侧，所述的封闭挡片二背向封闭挡片一的一侧面上固定有限位条三和限位条四，所述的限位条一和限位条二位于滑槽二的两侧。在上述材料力学变形应力演示教具中，所述的弯曲应力组件包括铰接件，铰接件的一端固定在轴二上，铰接件的另一端铰接在轴一上。铰接件的另一端固定在轴二上，能够使铰接件与轴一进行一定角度的转动，且铰接件的一端固定在轴二上，间接实现轴二与轴一进行转动。在上述材料力学变形应力演示教具中，所述的铰接件上沿长度方向开设有连接孔一，所述的轴二上沿长度方向开设有连接孔二，连接孔一和连接孔二孔径相等，所述的连接孔一内穿设有销轴，所述的销轴的另一端位于连接孔二内，且销轴位于连接孔二的一端还开设有螺纹孔一，轴二上开设有螺纹孔二，螺纹孔一和螺纹孔二上穿设有螺栓，且螺栓穿出轴二的一端通过螺母固定。销轴穿位于连接孔一和连接孔二上，从而能够实现轴二与铰接件的连接，且通过螺栓穿过螺纹孔一和螺纹孔二，从而能够实现将销轴固定在轴二上，从而能够实现将铰接件固定在轴二上。在上述材料力学变形应力演示教具中，所述的弯曲应力组件还包括塑料折管，所述的塑料折管的两端分别固定在杆件一和杆件二上，且塑料折管套设在铰接件上，所述的塑料折管上固定有弯曲表盘，所述的杆件二上开设有卡槽一，所述的卡槽一上卡设有连接杆一，所述的连接杆一的另一端固定有遮片一，所述的杆件三上开设有槽二，所述的卡槽二上卡设有连接杆二，所述的连接杆二的另一端固定有遮片二，所述的遮片一和遮片二均转动设置在弯曲表盘上，且遮片一位于遮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种材料力学变形应力演示教具，包括教具杆件，其特征在于，所述的教具杆件包括杆件一、杆件二和杆件三，所述的杆件一沿长度方向开设有圆形通孔一，所述的杆件二沿长度方向开设有圆形通孔二，所述的杆件三沿长度方向开设有圆形通孔三，所述的杆件三的一端套设在杆件一上，杆件三的另一端固定有遮盘，杆件二的一端固定有弹簧固定件一，所述的弹簧固定件一的一侧面上开设有圆形凹槽，所述的圆形凹槽内固定有轴承，轴承的内圈上固定有轴一，所述的杆件三的圆形通孔三上固定有弹簧固定件二，弹簧固定件二与弹簧固定件一相互平行，所述的弹簧固定件二上开设有穿出孔，所述的杆件一上设置有轴二，所述的轴二穿设在穿出孔上，且轴二与穿出孔间隙配合，所述的轴一和轴二上套设有调节弹簧，所述的调节弹簧的一端固定在弹簧固定件一上，调节弹簧的另一端固定在弹簧固定件二上，所述的杆件三上的外壁上开设有与圆形通孔三相通的缺口，所述的杆件一的外表面上固定有拉伸表；所述的轴二穿出弹簧固定件二的一端固定有扭转表盘，且扭转表盘位于遮盘和弹簧固定件二之间；所述的杆件一和杆件二之间还设置有能够演示弯曲应力的弯曲应力演示组件；所述的杆件二的另一端设置有能够演示剪切应力的剪切应力演示组件。...

【技术特征摘要】
1.一种材料力学变形应力演示教具，包括教具杆件，其特征在于，所述的教具杆件包括杆件一、杆件二和杆件三，所述的杆件一沿长度方向开设有圆形通孔一，所述的杆件二沿长度方向开设有圆形通孔二，所述的杆件三沿长度方向开设有圆形通孔三，所述的杆件三的一端套设在杆件一上，杆件三的另一端固定有遮盘，杆件二的一端固定有弹簧固定件一，所述的弹簧固定件一的一侧面上开设有圆形凹槽，所述的圆形凹槽内固定有轴承，轴承的内圈上固定有轴一，所述的杆件三的圆形通孔三上固定有弹簧固定件二，弹簧固定件二与弹簧固定件一相互平行，所述的弹簧固定件二上开设有穿出孔，所述的杆件一上设置有轴二，所述的轴二穿设在穿出孔上，且轴二与穿出孔间隙配合，所述的轴一和轴二上套设有调节弹簧，所述的调节弹簧的一端固定在弹簧固定件一上，调节弹簧的另一端固定在弹簧固定件二上，所述的杆件三上的外壁上开设有与圆形通孔三相通的缺口，所述的杆件一的外表面上固定有拉伸表；所述的轴二穿出弹簧固定件二的一端固定有扭转表盘，且扭转表盘位于遮盘和弹簧固定件二之间；所述的杆件一和杆件二之间还设置有能够演示弯曲应力的弯曲应力演示组件；所述的杆件二的另一端设置有能够演示剪切应力的剪切应力演示组件。2.根据权利要求1所述的材料力学变形应力演示教具，其特征在于，所述的剪切应力组件包括杆件四、杆件五、剪切弹簧一和剪切弹簧二，所述的杆件四的一端固定在杆件二上，且杆件四的另一端开设有有安装槽一，所述的剪切弹簧一位于安装槽一内，所述的杆件五朝向杆件四的一端开设有安装槽二，所述的剪切弹簧二位于安装槽二内，所述的杆件四和杆件五通过支架相连接。3.根据权利要求2所述的材料力学变形应力演示教具，其特征在于，所述的支架包括封闭挡片一、封闭挡片二、定位条一和定位条二，所述的封闭挡片一和封闭挡片二均呈圆形，封闭挡片一固定在杆件四上，所述的封闭挡片二固定在杆件五上，且封闭挡片一和封闭挡片二相互平行，所述的封闭挡片一的上开设有滑槽一，封闭挡片二上开设有滑槽二；所述的定位条一和定位条二相互平行，定位条一和封闭挡片...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明明，江海兵，陈露，
申请(专利权)人：衢州学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33