專利名稱：一種電磁式兩質(zhì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)振型演示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電磁式兩質(zhì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)振型演示裝置，屬結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)教學(xué)演示技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)中最基礎(chǔ)的多自由度體系為兩質(zhì)點(diǎn)，教學(xué)中講解兩自由度體系自由振 動(dòng)振型通常采用板書，致使學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)振型的理解帶來困難。
發(fā)明內(nèi)容為克服結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)教學(xué)中板書式講解兩自由度體系自由振動(dòng)振型的困難，本實(shí)用新型提供一種電磁式兩質(zhì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)振型演示裝置，該裝置利用電磁力的方向特性對(duì)結(jié)構(gòu)施加按預(yù)定第一振型或第二振型振動(dòng)所需的初始位移，從而使結(jié)構(gòu)按所需的第一振型或第二振型振動(dòng)，方便、直觀的演示結(jié)構(gòu)振動(dòng)的振型。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是裝置包括直流電源1，電源開關(guān)2，電線3，電源插座I 4，電源插頭I 5，永磁式質(zhì)量塊I 6，支架I 7，電磁鐵I 8，柔性鋼梁9，底板10，支座11，電源插座II 12，電源插頭II 13，永磁式質(zhì)量塊II 14，支架II 15，電磁鐵II 16;直流電源I經(jīng)過電線3與開關(guān)2連接，同時(shí)并聯(lián)連接電源插座I 4和電源插座II 12 ;支座11固定在底板10上，柔性鋼梁9固定在支座11上，在柔性鋼梁9上粘貼固定永磁式質(zhì)量塊I 6和永磁式質(zhì)量塊II 14,支架I 7和支架II 15的一端分別固定在底板10上，另一端分別懸掛電磁鐵I 8和電磁鐵II 16下面正對(duì)著永磁式質(zhì)量塊I 6和永磁式質(zhì)量塊II 14，電磁鐵I 8和電磁鐵II 16的引出電線分別與電源插頭I 5和電源插頭II 13連接。永磁式質(zhì)量塊I 6和永磁式質(zhì)量塊II 14的質(zhì)量相同；永磁式質(zhì)量塊I 6和永磁式質(zhì)量塊II 14分別固定在柔性鋼梁9上左右兩邊各四分之一跨點(diǎn)處；電磁鐵I 8和電磁鐵II 16到永磁式質(zhì)量塊I 6和永磁式質(zhì)量塊II 14的距離相等。本實(shí)用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于攜帶、安裝及拆卸，可方便的演示兩質(zhì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的第一振型和第二振型。

圖I是本實(shí)用新型的整體示意圖。圖中1_直流電源，2-電源開關(guān)，3-電線，4-電源插座I，5-電源插頭I，6-永磁式質(zhì)量塊I，7_支架I，8-電磁鐵I，9-柔性鋼梁，10-底板，11-支座，12-電源插座II，13-電源插頭II, 14-永磁式質(zhì)量塊II, 15-支架II, 16-電磁鐵II。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。如圖I所示裝置包括直流電源1，電源開關(guān)2，電線3，電源插座I 4，電源插頭I5，永磁式質(zhì)量塊I 6，支架I 7，電磁鐵I 8，柔性鋼梁9，底板10，支座11，電源插座II 12，電源插頭II 13，永磁式質(zhì)量塊II 14，支架II 15，電磁鐵II 16 ;直流電源I經(jīng)過電線3與開關(guān)2連接，同時(shí)并聯(lián)連接電源插座I 4和電源插座II 12 ;支座11固定在底板10上，柔性鋼梁9固定在支座11上，在柔性鋼梁9上粘貼固定永磁式質(zhì)量塊I 6和永磁式質(zhì)量塊II 14，支架I 7和支架II 15的一端分別固定在底板10上,另一端分別懸掛電磁鐵I 8和電磁鐵
II16下面正對(duì)著永磁式質(zhì)量塊I 6和永磁式質(zhì)量塊II 14，電磁鐵I 8和電磁鐵II 16的引出電線分別與電源插頭I 5和電源插頭II 13連接。 永磁式質(zhì)量塊I 6和永磁式質(zhì)量塊II 14的質(zhì)量相同；永磁式質(zhì)量塊I 6和永磁式質(zhì)量塊II 14分別固定在柔性鋼梁9上左右兩邊各四分之一跨點(diǎn)處；電磁鐵I 8和電磁鐵II 16到永磁式質(zhì)量塊I 6和永磁式質(zhì)量塊II 14的距離相等。本實(shí)用新型的工作原理電源插頭I 5插入電源插座I 4，電源插頭II 13插入電源插座II 12,將電源開關(guān)2置于閉合狀態(tài)，電磁鐵I 8和電磁鐵II 16將產(chǎn)生電磁力,觀察永 磁式質(zhì)量塊I 6和永磁式質(zhì)量塊II 14所受磁力后產(chǎn)生位移方向，如為同向，當(dāng)將電源開關(guān)2斷開后電磁鐵I 8和電磁鐵II 16電磁力消失，兩相同質(zhì)量的永磁式質(zhì)量塊I 6和永磁式質(zhì)量塊II 14在同向相同初始位移作用下將按結(jié)構(gòu)第一振型自由振動(dòng)；改變其中電源插頭I 5兩插入腳方向插入電源插座I 4,將電源開關(guān)2置于閉合狀態(tài)，電磁鐵I 8和電磁鐵II 16將產(chǎn)生反向電磁力，得到永磁式質(zhì)量塊I 6和永磁式質(zhì)量塊II 14所受磁力產(chǎn)生位移方向?yàn)橄喾捶较?，?dāng)將電源開關(guān)2斷開后電磁鐵I 8和電磁鐵II 16電磁力消失，兩相同質(zhì)量的永磁式質(zhì)量塊I 6和永磁式質(zhì)量塊II 14在反向相同初始位移作用下將按結(jié)構(gòu)第二振型自由振動(dòng)。本實(shí)用新型通過具體實(shí)施過程進(jìn)行說明的，在不脫離本實(shí)用新型范圍的情況下，還可以對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行各種變換及等同代替，因此，本實(shí)用新型不局限于所公開的具體實(shí)施過程，而應(yīng)當(dāng)包括落入本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方案。
權(quán)利要求1.一種電磁式兩質(zhì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)振型演示裝置，其特征是裝置包括直流電源(1),電源開關(guān)(2)，電線(3)，電源插座I(4)，電源插頭I (5)，永磁式質(zhì)量塊I (6)，支架I (7),電磁鐵I (8)，柔性鋼梁(9)，底板(10)，支座(11)，電源插座II (12)，電源插頭II(13)，永磁式質(zhì)量塊II (14) 支架II (15)，電磁鐵II (16);直流電源(I)經(jīng)過電線(3)與開關(guān)(2)連接，同時(shí)并聯(lián)連接電源插座I(4)和電源插座II (12);支座(11)固定在底板(10)上，柔性鋼梁(9)固定在支座(11)上，在柔性鋼梁(9)上粘貼固定永磁式質(zhì)量塊I (6)和永磁式質(zhì)量塊II (14)，支架I (7)和支架II (15)的一端分別固定在底板(10)上，另一端分別懸掛電磁鐵1(8)和電磁鐵II (16)下面正對(duì)著永磁式質(zhì)量塊1(6)和永磁式質(zhì)量塊II (14)，電磁鐵I (8)和電磁鐵II (16)的引出電線分別與電源插頭I (5)和電源插頭II (13)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電磁式兩質(zhì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)振型演示裝置，其特征是永磁式質(zhì)量塊1(6)和永磁式質(zhì)量塊II (14)的質(zhì)量相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電磁式兩質(zhì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)振型演示裝置，其特征是永磁式質(zhì)量塊I (6)和永磁式質(zhì)量塊II (14)分別固定在柔性鋼梁(9)上左右兩邊各四分之一跨點(diǎn)處。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電磁式兩質(zhì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)振型演示裝置，其特征是電磁鐵I (8)和電磁鐵II (16)到永磁式質(zhì)量塊I (6)和永磁式質(zhì)量塊II (14)的距離相等。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電磁式兩質(zhì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)振型演示裝置，屬結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)教學(xué)演示技術(shù)領(lǐng)域；直流電源經(jīng)過電線與開關(guān)連接，同時(shí)并聯(lián)連接電源插座Ⅰ和電源插座Ⅱ；支座固定在底板上，柔性鋼梁固定在支座上，在柔性鋼梁上粘貼固定永磁式質(zhì)量塊Ⅰ和永磁式質(zhì)量塊Ⅱ，支架Ⅰ和支架Ⅱ的一端分別固定在底板上，另一端分別懸掛電磁鐵Ⅰ和電磁鐵Ⅱ下面正對(duì)著永磁式質(zhì)量塊Ⅰ和永磁式質(zhì)量塊Ⅱ，電磁鐵Ⅰ和電磁鐵Ⅱ的引出電線分別與電源插頭Ⅰ和電源插頭Ⅱ連接；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于攜帶、安裝及拆卸，可方便的演示兩質(zhì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的第一振型和第二振型。
文檔編號(hào)G09B23/10GK202549119SQ20122014764
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者李燕, 白羽, 蘇何先, 賴正聰, 高靜 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)