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一种拱坝教学模型实验系统技术方案

技术编号:43137798 阅读:18 留言:0更新日期:2024-10-29 17:42
本发明专利技术涉及教学模型技术领域,公开了一种拱坝教学模型实验系统,包括拱坝物理模型、水荷载与温度荷载模拟系统、自重荷载模拟系统、量测系统、虚实交互系统、远程多级操作管理系统,所述远程多级操作管理系统通过电信号分别连接所述水荷载与温度荷载模拟系统、自重荷载模拟系统和量测系统,所述虚实交互系统连接所述量测系统,所述虚实交互系统接收量测系统的数据实现拱坝物理模型动态变化,所述量测系统用于测量所述拱坝物理模型、自重荷载模拟系统和水荷载与温度荷载模拟系统,本发明专利技术可以现场实施,也可以远程实施,如果进行远程教学,所有实验数据根据分组存储于云端,便于学生课后随时下载,完成后续课程作业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种拱坝教学模型实验系统,属于教学模型。


技术介绍

1、拱坝是在平面上呈凸向上游的拱形挡水建筑物,借助拱的作用将水压力的全部或部分传给河谷两岸的基岩。与重力坝相比,在水压力作用下坝体的稳定不需要依靠本身的重量来维持,主要是利用拱端基岩的反作用来支承。拱圈截面上主要承受轴向反力,可充分利用筑坝材料的强度。因此,是一种经济性和安全性都很好的坝型。

2、拱坝(尤其双曲拱坝)结构形式复杂,是超静定结构,同时具有拱、梁特性,受荷包括自重、水压、扬压力、温度荷载等,因此结构受力状态较难理解,成为水利工程类大学生课程学习的难点,但拱坝作为主要挡水建筑物,相关理论知识有是必须掌握的,因此很有必要依托拱坝模型开展教学。

3、经查阅文献资料,cn202211616434.5公开了一种拱坝教学演示模型、cn2023201913959.9公开了一种利用气囊反映水压的拱坝教学演示模型。上述两个拱坝模型专利,均属于演示型教学模型,主要为了形象展示拱坝拱梁分载、荷载作用下变形等,因此采用了较为夸张形式,让肉眼无法观察的变形能够展现出来,属于教学沙盘本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种拱坝教学模型实验系统,其特征在于,包括拱坝物理模型(1)、水荷载与温度荷载模拟系统(2)、自重荷载模拟系统(3)、量测系统(4)、虚实交互系统和远程多级操作管理系统;

2.根据权利要求1所述的拱坝教学模型实验系统,其特征在于,所述远程多级操作管理系统包括多媒体系统、用户端和服务器端,所述多媒体系统用于实现用户端、服务器端、水荷载与温度荷载模拟系统(2)、自重荷载模拟系统(3)和量测系统(4)之间的信息传输,所述用户端向温度荷载模拟系统、自重荷载模拟系统(3)和量测系统(4)发送指令由服务器端确认。

3.根据权利要求1所述的拱坝教学模型实验系统,其特征在于,...

【技术特征摘要】

1.一种拱坝教学模型实验系统,其特征在于,包括拱坝物理模型(1)、水荷载与温度荷载模拟系统(2)、自重荷载模拟系统(3)、量测系统(4)、虚实交互系统和远程多级操作管理系统;

2.根据权利要求1所述的拱坝教学模型实验系统,其特征在于,所述远程多级操作管理系统包括多媒体系统、用户端和服务器端,所述多媒体系统用于实现用户端、服务器端、水荷载与温度荷载模拟系统(2)、自重荷载模拟系统(3)和量测系统(4)之间的信息传输,所述用户端向温度荷载模拟系统、自重荷载模拟系统(3)和量测系统(4)发送指令由服务器端确认。

3.根据权利要求1所述的拱坝教学模型实验系统,其特征在于,所述拱坝物理模型(1)包括坝体(101)、拱座(102)和底部加载设备间(103),所述底部加载设备间(103)安装所述水荷载与温度荷载模拟系统(2)和自重荷载模拟系统(3),所述坝体(101)安装在拱座(102)上,所述坝体(101)的相似常数满足下式:

4.根据权利要求3所述的拱坝教学模型实验系统,其特征在于,所述水荷载与温度荷载模拟系统(2)包括液压作动器(201)、反力装置(202)、稳压源(203)、分油器(204)、油路(205)、加载垫块(206)、钢块(207)、橡胶垫(208)和第一控制及通讯系统(209);

5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑人逢李瑛琦房贤睿张子涵李家杰吴元元牛志伟陈林
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

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