一、产品简介
“伸臂梁影响线演示教具”是结构力学教学中用于演示静定组合梁(格柏梁)结构的影响线形成规律的专业教学实验装置。
该教具基于机动法原理设计,通过对支座施加竖向位移或对节点施加单位转角,直观演示固定端反力、固定端弯矩以及中间截面弯矩等典型影响线的形状与变化规律。
模型采用上下双层结构设计,上层用于演示支座反力与固定端弯矩,下层用于演示中间截面弯矩影响线,构造精巧、演示直观,是高校土木工程、桥梁结构及工程力学课程中进行影响线教学的理想设备。
二、主要功能
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直观演示伸臂梁的分段线性影响线:
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通过对支座施加单位竖向位移或转角,展示反力与弯矩影响线形态;
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可视化展示静定结构的折线形变形特征。
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验证机动法(缪勒–布雷斯劳原理)在组合梁中的应用:
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支座反力影响线:释放支座竖向约束并施加单位位移;
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固定端弯矩影响线:释放转动约束并施加单位转角;
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截面弯矩影响线:释放截面约束并施加局部单位转角。
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教学与科研双用途:
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支持课堂演示、学生实验及研究验证;
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帮助学习者理解“折线形影响线与支座铰点的关系”。
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三、可开展实验
| 实验项目 | 实验内容 | 主要现象与教学目标 |
|---|---|---|
| 实验一:固定支座反力影响线 | 对固定端支座施加竖向单位位移 | 形成两段直线组成的折线形变形曲线 |
| 实验二:固定端弯矩影响线 | 释放固定端转动约束并施加单位转角 | 梁体绕支座旋转,形成典型折线影响线 |
| 实验三:中间截面弯矩影响线 | 在跨中截面施加单位转角 | 梁体出现三角形折线形变,演示截面弯矩影响线 |
| 实验四(扩展):组合梁连续影响线 | 联动上、下层模型,演示完整格柏梁受力特性 | 掌握格柏梁的分段线性影响线规律 |
四、技术参数
| 项目 | 参数说明 |
|---|---|
| 主体结构 | 双层伸臂梁模型(静定组合梁) |
| 材料 | 高强度铝合金梁体 + 钢制支座结构 |
| 支座配置 | 固定支座 + 中间铰支座 + 滚动支座 |
| 约束释放机构 | 可调压片 / 铰接转换装置 |
| 位移与转角施加 | 丝杆微调机构(±10 mm / ±5°) |
| 模型尺寸 | 约 800 × 400 mm |
| 实验形式 | 桌面式手动操作 |
| 实验内容 | 反力、弯矩、截面影响线演示 |
| 适用课程 | 结构力学、桥梁结构、工程力学 |
| 使用对象 | 高校师生、科研机构、结构实验中心 |
五、产品优势
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教学逻辑清晰:展示支座、铰接与截面影响线全过程;
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结构对比性强:上、下层模型对照演示不同受力形式;
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可操作性高:模块化结构,位移与角度调节精确可控;
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物理直观性强:折线形变清晰,便于理解静定结构特点;
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耐用安全:采用精密加工铝合金与钢制支撑件,持久耐用。
六、应用范围
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土木工程、桥梁工程、建筑结构类课程教学;
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力学实验中心、教学实验室结构力学分区;
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教师课堂直观演示与学生自主实验;
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结构力学基础教学及影响线可视化研究。


