一种结构力学的实验教具制造技术

本实用新型专利技术涉及教学工具领域，特别是涉及一种结构力学的实验教具，其技术方案要点是：包括可伸缩式杆件、紧固件及基础块，所述杆件两端开有圆孔，所述基础块上设有多个凸台，所述凸台与所述杆件上的圆孔配合，以固定所述杆件；所述紧固件通过与所述杆件上的圆孔进行紧固配合，多个所述杆件之间通过所述基础块与紧固件拼装，以组成多种几何形状的结构体系。本实用新型专利技术具有自由度高的优点，使用者可以通过需求自由组合安装方式以及调整杆件的长度，使结构力学的展示更加直观，方便理解。

【技术实现步骤摘要】
一种结构力学的实验教具
本技术涉及教学工具领域，特别是涉及一种结构力学的实验教具。
技术介绍
结构力学是学习土木工程专业的学生必修的一门重要的学科。在结构力学的学习过程中，将理论知识与实验相结合会增大学生对课程的兴趣与理解，加快学生掌握这门课程。几何组成分析是结构力学的开篇内容，从几何构造的角度讨论杆件结构的合理组成规律。在几何组成分析中，杆件体系可分为两类：几何可变体系和几何不变体系，其中几何可变体系又分为几何常变体系与几何瞬变体系。而平面杆件体系最基本的组成规律是铰接三角形规律及其各种表述(例如，三刚片规则，两刚片规则)，而这些基本的组成规律可以归结为三种基本装配格式：固定一个结点的装配格式，固定一个刚片的装配格式和固定两个刚片的装配格式。在结构力学几何组成分析的教学实验中，已有相应的教具，但该教具存在一定不足，例如当几何组成杆件体系中杆件数量不同时，该教具无法适用；当体系中杆件的长度不同时，该教具无法适用；不能既验证基础的规律，又可以直观地通过较复杂的结构加深对基础规律的应用。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有教具在结构力学几何组成分析教学中缺乏灵活性以及不够直观的问题，提供一种结构力学的实验教具。一种结构力学的实验教具，包括可伸缩式杆件、紧固件及基础块，所述杆件两端开有圆孔，所述基础块上设有多个凸台，所述凸台与所述杆件上的圆孔配合，以固定所述杆件；所述紧固件通过与所述杆件上的圆孔进行紧固配合，多个所述杆件之间通过所述基础块与紧固件拼装，以组成多种几何形状的结构体系。在其中一个实施例中，所述杆件由两片薄片叠加而成，每个所述薄片的一端开有所述圆孔，两片所述薄片之间滑动连接，用于调节所述杆件的长度。在其中一个实施例中，所述杆件包括第一杆件和第二杆件，所述薄片包括第一薄片和第二薄片，所述第一杆件由两片所述第一薄片组成，所述第二杆件由两片所述第二薄片组成，所述第一杆件的伸缩长度大于所述第二杆件，所述第一薄片的长度大于所述第二薄片。在其中一个实施例中，所述第一薄片的一端开设有两个相同大小的所述圆孔，所述第二薄片的一端开设有一个所述圆孔。在其中一个实施例中，所述紧固件包括螺柱和螺母，所述螺柱的圆柱部分的直径与所述薄片上所述圆孔的直径相等，还与所述螺母的通孔的直径相等。在其中一个实施例中，所述基础块包括基座，所述基座为长方体的形状，所述基座上设有六个圆柱形的凸台，所述凸台的直径与所述薄片的所述圆孔的直径相等，也与所述螺母的所述通孔直径相等。上述一种结构力学的实验教具，杆件可以与杆件连接，也可以与基础块连接，杆件的长度也是可以调节的，教师在教学过程中可以根据教学的需要自由拼装教具，调节教具长度，以更加直观，容易理解的方式对学生进行教学，达到预想的教学效果。附图说明图1是一个实施例中的结构示意图。图中：100、杆件；101、圆孔；110、第一杆件；111、第一薄片；120、第二杆件；121、第二薄片；200、紧固件；201、螺柱；202、螺母；300、基础块；301、基座；302、凸台。具体实施方式在一个实施例中，如图1所示,一种结构力学的实验教具，包括可伸缩式杆件100、紧固件200及基础块300，所述杆件100两端开有圆孔101，所述基础块300上设有多个凸台302，所述凸台302与所述杆件100上的圆孔101配合，以固定所述杆件100；所述紧固件200通过与所述杆件100上的圆孔101进行紧固配合，多个所述杆件100之间通过所述基础块与紧固件拼装，以组成多种几何形状的结构体系。所述杆件100与杆件100之间可以通过所述紧固件200固定连接，所述杆件100还可以通过所述紧固件200固定连接在所述基础块300上。所述杆件100的长度可调。所述紧固件200仅限制所述杆件100的移动，不限制所述杆件100的转动。杆件100可以和其他杆件100安装连接在一起，也可以和基础块300安装连接在一起，杆件100的具体连接方式可以根据教学的需要来确定，教师可以根据要教学的内容，决定杆件100是与杆件100安装连接还是与基础块300安装连接，杆件100、紧固件200、基础块300的数量都可以根据要展示的几何关系决定，使得整个教学过程相当灵活。杆件100的长度也可以根据要教学的几何关系自由的控制。杆件100在被紧固件200固定后，只具有转动自由度，不具有移动自由度。在一个实施例中，如图1所示，所述杆件100由两片薄片叠加而成，每个所述薄片的一端开有所述圆孔101，两片所述薄片之间滑动连接，用于调节所述杆件100的长度。薄片一端开设有圆孔101，把有圆孔101的一端定义为薄片的前端，两片薄片以前端相反的方向叠加组合成杆件100。两片薄片是相对滑动的，通过滑动控制杆件100长度；在这个实施例中，两片薄片贴合的面设有滑轨，即一片薄片的面上有一条长的凸条，另一片薄片与之贴合的面有和凸条位置、大小相对应的凹槽，凸条可以卡在凹槽内，两片薄片通过这样的一个机构实现滑动控制杆件100长度的功能。在一个实施例中，如图1所示，所述杆件包括第一杆件110和第二杆件120，所述薄片包括第一薄片111和第二薄片121，所述第一杆件110由所述第一薄片111组成，所述第二杆件120由所述第二薄片121组成，所述第一杆件110的伸缩长度大于所述第二杆件120，所述第一薄片111的长度大于所述第二薄片121。所述第一薄片111的一端开设有两个相同大小的所述圆孔101，所述第二薄片121的一端开设有一个所述圆孔101。第一杆件110一端有两个圆孔101，在一个圆孔101被连接固定时，第一杆件110失去移动自由度，只能绕着圆孔101的轴线转动，在两个圆孔101都被连接固定时，第一杆件110失去移动自由度与转动自由度。第二杆件120一端只有一个圆孔101，在一个圆孔101被连接固定时，第二杆件120失去移动自由度，只能绕着圆孔101的轴线转动。在一个实施例中，如图1所示，所述紧固件200包括螺柱201和螺母202，所述螺柱201的圆柱部分的直径与所述薄片上所述圆孔101的直径相等，还与所述螺母202的通孔的直径相等。杆件100与杆件100相连时，螺柱201穿过杆件100上的圆孔101，将螺母202扭紧，完成杆件100与杆件100之间的连接。在一个实施例中，如图1所示，所述基础块300包括基座301，所述基座301为长方体的形状，所述基座301上设有六个圆柱形的凸台302，所述凸台302的直径与所述薄片的所述圆孔101的直径相等，也与所述螺母202的所述通孔直径相等。基座301上的凸台302排列方式为2排3列。基础块300与杆件100相连时，基础块300上的凸台302穿过杆件100上的圆孔101，用螺母202扭紧，完成基础块300与杆件100的连接。下面介绍一些简单常见的连接方式及拼装方法：一、第一杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构力学的实验教具，包括可伸缩式杆件、紧固件及基础块，其特征在于：所述杆件两端开有圆孔，所述基础块上设有多个凸台，所述凸台与所述杆件上的圆孔配合，以固定所述杆件；所述紧固件通过与所述杆件上的圆孔进行紧固配合，多个所述杆件之间通过所述基础块与紧固件拼装，以组成多种几何形状的结构体系。/n

【技术特征摘要】
1.一种结构力学的实验教具，包括可伸缩式杆件、紧固件及基础块，其特征在于：所述杆件两端开有圆孔，所述基础块上设有多个凸台，所述凸台与所述杆件上的圆孔配合，以固定所述杆件；所述紧固件通过与所述杆件上的圆孔进行紧固配合，多个所述杆件之间通过所述基础块与紧固件拼装，以组成多种几何形状的结构体系。


2.根据权利要求1所述的一种结构力学的实验教具，其特征在于：所述杆件由两片薄片叠加而成，每个所述薄片的一端开有所述圆孔，两片所述薄片之间滑动连接，用于调节所述杆件的长度。


3.根据权利要求2所述的一种结构力学的实验教具，其特征在于：所述杆件包括第一杆件和第二杆件，所述薄片包括第一薄片和第二薄片，所述第一杆件由两片所述第一薄片组成，所述第二杆件由两片所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：段冠，邱剑，张明，吴坤倍，邱博，蔡文添，辜曼，
申请(专利权)人：韶关学院，
类型：新型
国别省市：广东;44