一、产品简介
“两刚片教具”是结构力学教学中用于演示几何不变性、自由度与体系稳定性原理的核心物理模型。
该教具通过两个刚片与可更换的链杆（或连杆）组合，直观展示几何不变体系、几何瞬变体系以及几何常变体系（机构）之间的差异，是高校土木工程、机械工程及建筑结构课程中必备的教学实验装置。
教具采用模块化快拆结构设计，刚片由透明有机玻璃材料制成，搭配6061-T6 铝连杆，连接稳固、演示直观，适合课堂讲授、实验教学及科研演示使用。
二、主要功能
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直观演示几何稳定原理：
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通过不同连杆布置，演示体系由稳定到临界、再到可变的全过程；
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形象说明“约束数量与布置方式”对体系稳定性的影响。
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对比三种典型体系特征：
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几何不变体系：结构稳定，受扰动后无相对位移；
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几何瞬变体系：约束几何特殊，表现为临界平衡状态；
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几何常变体系：约束失效，体系可自由运动。
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辅助教学与科研：
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可结合投影或视频展示，实现力学课堂可视化教学；
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支持学生自主组装与实验，增强对结构构型分析的理解。
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三、可开展实验
| 实验项目 | 主要内容 | 实验现象 |
|---|---|---|
| 实验一：构建几何不变体系 | 使用三根非平行、不共点链杆连接两刚片 | 体系整体刚性稳定，无相对运动 |
| 实验二：演示几何瞬变体系 | 三根链杆平行或共点布置 | 体系处于临界平衡，微扰后发生轻微转动或滑移 |
| 实验三：演示几何常变体系 | 三根长度相等且平行的链杆 | 体系形成平行四边形机构，可连续运动 |
| 实验四：三刚片体系稳定性 | 三个刚片通过不共线铰连接 | 验证多体体系的几何不变与瞬变特性 |
四、技术参数
| 项目 | 参数说明 |
|---|---|
| 刚片材料 | 高透明有机玻璃板（厚度8 mm） |
| 链杆材料 | 6061-T6 铝合金，阳极氧化处理 |
| 连接形式 | 快拆螺栓 + 万向铰接结构 |
| 模型尺寸 | 约 600 × 400 mm |
| 实验形式 | 桌面式/支架式，手动操作 |
| 适用课程 | 结构力学、工程力学、建筑结构、机械设计基础 |
| 使用对象 | 高校师生、科研机构、结构教学实验中心 |
五、产品优势
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可视化强：实验结果直观清晰，学生可直接观察体系稳定变化；
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操作便捷：模块化部件快速组装，适合教学演示与小组实验；
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多样组合：支持两刚片、三刚片多种构型变化；
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教学匹配度高：与《结构力学》《材料力学》课程内容高度对应；
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耐用安全：轻质高强材料，表面防刮、防变形。
