專利名稱：純彎曲梁教學模擬試驗方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種純彎曲梁教學模擬試驗方法。
背景技術：
現有技術的純彎曲梁試驗，是根據實體梁體試驗分析結果，適筋受彎構件正截面承載力采用了基本假定進行計算。在縱向受拉鋼筋應力達到屈服強度之前及達到的瞬間，截面的平均應變基本符合平截面假定，梁在純彎曲變形后，其橫截面仍保持為平面，且像剛片一樣繞某水平軸旋轉一角度后仍與彎曲后的梁軸線垂直；單向受力假定:設梁是由許多縱向纖維所組成，在純彎曲變形時，各纖維之間無橫向擠壓，只受纖維長度方向的單向拉伸和壓縮作用。實驗是研究梁體受力特征最具有說服力的方法，目前工程應用中的大量參數及理論都是經過試驗回歸統(tǒng)計獲得的。因此試驗研究是所有研究及實踐領域都不可缺少的途徑。而試驗研究有其自身的缺點，需要大量的儀器設備，并且試驗成果依賴于儀器設備的精度；對試驗操作人員的素質要求較高，實驗前必須懂得試驗內容、方法、步驟、注意事項以及事故處理等；實驗成果的分析依賴于試驗人員的經驗以及知識積累；試驗本身需要大量經費支撐，并且需要足夠的試驗場地。這些都是由于試驗的物理屬性所確定的。對于土木工程教學中的重點實驗之一，純彎曲梁受力性能驗證性實驗，是各專業(yè)比作的試驗。該實驗同樣具有上述缺陷，許多高校限于經費的短缺，無法兼顧到所有學生。其存在試驗周期長、費用高、能耗大，試驗后破壞梁體難以處置，梁體本身自重大，難于運輸等不足。經中國公開專利檢索，沒發(fā)現與本專利申請相同的方案。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，針對現有技術的不足，提出一種純彎曲梁教學模擬試驗方法。本發(fā)明的純彎曲梁教學模擬試驗方法，其特征在于:梁體橫向由組合剛片模擬，梁體縱向由中心片軸模擬，在支座外側通過加力彎曲手柄給梁體加力模擬彎矩加載；其通過橫向組合剛片來達到平面假定條件，通過縱向中心片軸將橫向組合剛片連接起來形成一整片梁體，由支座支撐整個梁體，加力時通過加力彎曲手柄施加對稱力偶使梁體受力發(fā)生彎曲變形；通過橫向組合剛片的轉動觀察梁體的橫截面的變形，通過橫向組合剛片上下兩端處彼此的拉伸與閉合，觀察縱截面的變形的實驗演示過程。該方法用于課堂演示教學和試驗演示教學中，使學生都能參與試驗過程。本發(fā)明與現有技術相比的有益效果:1、結構簡單，直觀、實用性強，工作效率高。2、可以在教室內進行演示，自重輕，搬運方便；3、可以進行批量生產，費用低廉，可以在實驗室中對所有同學開展實驗過程演示，實驗不需任何能耗，不產生廢料。


下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。圖1——教學模型結構示意圖。其中:橫向組合剛片(1)，縱向中心片軸(2)、片軸支座(3)，加力彎曲手柄(4)。
具體實施例方式本發(fā)明的純彎曲梁教學模擬試驗方法，為梁體橫向由組合剛片模擬，梁體縱向由中心片軸模擬，在支座外側通過加力彎曲手柄給梁體加力模擬加載方式；其通過橫向組合剛片來達到平面假定條件，通過縱向中心片軸將橫向組合剛片連接起來形成一整片梁體，由支座支撐整個梁體，加力時通過加力彎曲手柄施加對稱力偶使梁體受力發(fā)生彎曲變形；通過橫向組合剛片的轉動觀察梁體的橫截面的變形，通過橫向組合剛片上下兩端處彼此的拉伸與閉合，觀察縱截面的變形的實驗演示過程。下面結合教學模型附圖舉例對本發(fā)明的純彎曲梁教學模擬試驗方法作進一步說明；其教學模型如圖1所示:本發(fā)明純彎曲梁教學模擬試驗方法的試驗教學模型，它包括橫向組合剛片(I)、縱向中心片軸(2)、片軸兩端支座(3)、加力彎曲手柄(4)。其所有零部件均可采用現有技術的材料、采用現有技術的方法制造或購買獲得；其組裝可采用現有技術來完成。其橫向組合剛片(I)通過縱向中心片軸(2)連接在一起，縱向中心片軸(2)兩端分別與片軸支座(3)連接，由片軸支座(3)支撐整個模型，在縱向中心片軸(2)兩端的片軸支座
(3)外側加分別設有加力手柄(4)，用來給模型加力。本發(fā)明的純彎曲梁教學模擬試驗方法，通過橫向組合剛片來達到平面假定條件，通過縱向中心片軸將橫向組合剛片連接起來形成一整片梁體，由支座支撐整個梁體，加力時通過加力彎曲手柄施加對稱力偶使梁體受力發(fā)生彎曲變形。通過橫向組合剛片的轉動觀察梁體的橫截面的變形，通過橫向組合剛片上下兩端處彼此的拉伸與閉合觀察縱截面的變形。其實驗演示過程不需要大型儀器設備、能源動力，不需要提前熟悉實驗操作步驟、注意事項等，因此，實驗操作簡單、低能耗、無污染、可移動。本發(fā)明的純彎曲梁教學模擬試驗方法，其保護范圍并不限于上述的實施例，顯然，本領域的技術人員，可以對本發(fā)明進行各種改動和變形，而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。倘若這些改動和變形屬于本發(fā)明的權利要求及其等同技術的范圍內，則本發(fā)明的意圖也包含這些改動和變形在內。
權利要求
1.一種純彎曲梁教學模擬試驗方法，其特征在于:梁體橫向由組合剛片模擬，梁體縱向由中心片軸模擬，在支座外側通過加力彎曲手柄給梁體加力模擬彎矩加載；其通過橫向組合剛片來達到平面假定條件，通過縱向中心片軸將橫向組合剛片連接起來形成一整片梁體，由支座支撐整個梁體，加力時通過加力彎曲手柄施加對稱力偶使梁體受力發(fā)生彎曲變形；通過橫向組合剛片的轉動觀察梁體的橫截面的變形，通過橫向組合剛片上下兩端處彼此的拉伸與閉合，觀察縱截面的變形的實驗演示過程。
全文摘要
本發(fā)明的純彎曲梁教學模擬試驗方法，為梁體橫向由組合剛片模擬，梁體縱向由中心片軸模擬，在支座外側通過加力彎曲手柄給梁體加力進行純彎曲梁的加載試驗模擬；該方法依靠對應的教學模型，用于純彎曲梁教學模擬試驗，其具有結構簡單，自重輕、搬運方便，可以在教室、實驗室等場所進行隨意演示，直觀、實用性強，工作效率高；不需能耗、不產生廢料，零污染、零能耗、低成本運行優(yōu)點。
文檔編號G09B25/00GK103196747SQ20131012107
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月9日 優(yōu)先權日2013年4月9日
發(fā)明者張金團, 胡琴, 蒙東林 申請人:賀州學院