一种桁架压杆失稳实验装置的制作方法

本技术涉及力学实验设备领域，尤其涉及一种桁架压杆失稳实验装置。

背景技术：

1、目前国内各高等院校的结构力学主要采用理论教学，对一些关键理论没有进行实验验证，难免导致学生对相关理论理解不透彻，掌握不全面，甚至产生疑问。例如在零杆的学习中，学生从理论上很难理解受力为零的杆件在结构中的作用。本实用新型提供了一种比较合理的验证零杆在桁架结构失稳过程中的作用的实验装置。桁架结构试验主要研究杆件的受拉、受压性能，本专利主要根据压杆稳定的原理，受压杆件在压缩临界失稳时会发生屈曲变形，可以明显的区别出受拉、受压杆件，配合敏感测力原件，本专利可以更加直观的展现杆件的受力状态，准确的区分出桁架里的拉杆、压杆和零杆。基于此，本实用新型提出了一种桁架压杆失稳实验装置，可以更好地面向开设《结构力学》的桁架实验和《材料力学》的压杆稳定理论的实验类课程，开展实验教学也可以拓展一些结构试验研究功能。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种桁架压杆失稳实验装置，解决上述提到的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

3、本实用新型一种桁架压杆失稳实验装置，包括底座，所述底座上端左右对称分别设置有固定支座和滑动支座，所述底座上端中心位置设置有加载装置，所述加载装置的上端设置有拉力杆传感器，所述拉力杆传感器的上端设置有铰接支座，所述固定支座和滑动支座的上方分别设置有铰支节点二和铰支节点一，所述铰接支座、铰支节点二和铰支节点一上方连接着压杆桁架。

4、进一步的，所述压杆桁架包括与铰支节点二铰接在一起的弦杆一和弦杆四，所述弦杆一的另一端铰接有铰支节点三，所述弦杆四的另一端铰接在所述铰接支座上；所述铰接支座上还铰接有拉力杆一、拉力杆二和弦杆五，所述拉力杆一的另一端铰接在所述铰支节点三上，所述拉力杆二的另一端铰接有固支连板，所述弦杆五的另一端铰接在所述铰支节点一上；所述铰支节点一上和固支连板之间通过弦杆二连接在一起，所述铰支节点三和固支连板之间通过弦杆三连接在一起。

5、进一步的，所述铰接支座、铰支节点二、铰支节点三、弦杆一、拉力杆一和弦杆四一起组成三角架结构。

6、进一步的，所述铰接支座、铰支节点三、固支连板、拉力杆一、拉力杆二和弦杆三一起组成三角架结构。

7、进一步的，所述铰接支座、固支连板、铰支节点一、拉力杆二、弦杆二和弦杆五一起组成三角架结构。

8、进一步的，所述铰接支座、铰支节点一、铰支节点二、弦杆一、拉力杆一、拉力杆二、弦杆二、铰支节点三、弦杆三、固支连板、弦杆四以及弦杆五之间通过相互配合的铰接轴、铰接块一、铰接块二和铰接块三铰接在一起，所述铰接块一为中心开孔的耳板，所述铰接块二采用u型插接头，且u型槽之间距离大于耳板厚度；所述铰接块三采用两端对称设置的卡子，且卡子之间的距离大于u型插接头的宽度；耳板、u型插接头和卡子之间通过铰接轴连接在一起。

9、进一步的，所述弦杆一、拉力杆一、拉力杆二、弦杆二、弦杆三、弦杆四以及弦杆五上均粘贴有应变片，所述应变片均电连接着电阻应变仪。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：

11、该实用新型桁架压杆失稳实验装置采用一端铰接，一端滑动铰接支柱，采用带自锁功能蜗轮蜗杆机构手动加载结构，经拉力传感器输出力的大小，试件采用锰钢材料作为杆单元，由拉力杆、弦杆组成，形式为铰接形式，杆件轴向粘贴应变片，搭接成无挠度、有挠度和模拟自重引起的挠度等不同形式的结构，通过施加荷载测试其失稳。数值通过应变片由电阻应变仪显示。总之，本实用新型桁架压杆失稳实验装置整机结构紧凑、外型美观、加载稳定、操作省力，实验效果好，易于学生自己动手，有利于提高教学质量。

技术特征：

1.一种桁架压杆失稳实验装置，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)上端左右对称分别设置有固定支座(2)和滑动支座(3)，所述底座(1)上端中心位置设置有加载装置(4)，所述加载装置(4)的上端设置有拉力杆传感器(5)，所述拉力杆传感器(5)的上端设置有铰接支座(6)，所述固定支座(2)和滑动支座(3)的上方分别设置有铰支节点二(8)和铰支节点一(7)，所述铰接支座(6)、铰支节点二(8)和铰支节点一(7)上方连接着压杆桁架。

2.根据权利要求1所述的桁架压杆失稳实验装置，其特征在于：所述压杆桁架包括与铰支节点二(8)铰接在一起的弦杆一(9)和弦杆四(16)，所述弦杆一(9)的另一端铰接有铰支节点三(13)，所述弦杆四(16)的另一端铰接在所述铰接支座(6)上；所述铰接支座(6)上还铰接有拉力杆一(10)、拉力杆二(11)和弦杆五(17)，所述拉力杆一(10)的另一端铰接在所述铰支节点三(13)上，所述拉力杆二(11)的另一端铰接有固支连板(15)，所述弦杆五(17)的另一端铰接在所述铰支节点一(7)上；所述铰支节点一(7)上和固支连板(15)之间通过弦杆二(12)连接在一起，所述铰支节点三(13)和固支连板(15)之间通过弦杆三(14)连接在一起。

3.根据权利要求2所述的桁架压杆失稳实验装置，其特征在于：所述铰接支座(6)、铰支节点二(8)、铰支节点三(13)、弦杆一(9)、拉力杆一(10)和弦杆四(16)一起组成三角架结构。

4.根据权利要求2所述的桁架压杆失稳实验装置，其特征在于：所述铰接支座(6)、铰支节点三(13)、固支连板(15)、拉力杆一(10)、拉力杆二(11)和弦杆三(14)一起组成三角架结构。

5.根据权利要求2所述的桁架压杆失稳实验装置，其特征在于：所述铰接支座(6)、固支连板(15)、铰支节点一(7)、拉力杆二(11)、弦杆二(12)和弦杆五(17)一起组成三角架结构。

6.根据权利要求2所述的桁架压杆失稳实验装置，其特征在于：所述铰接支座(6)、铰支节点一(7)、铰支节点二(8)、弦杆一(9)、拉力杆一(10)、拉力杆二(11)、弦杆二(12)、铰支节点三(13)、弦杆三(14)、固支连板(15)、弦杆四(16)以及弦杆五(17)之间通过相互配合的铰接轴(18)、铰接块一(19)、铰接块二(20)和铰接块三(21)铰接在一起，所述铰接块一(19)为中心开孔的耳板，所述铰接块二(20)采用u型插接头，且u型槽之间距离大于耳板厚度；所述铰接块三(21)采用两端对称设置的卡子，且卡子之间的距离大于u型插接头的宽度；耳板、u型插接头和卡子之间通过铰接轴(18)连接在一起。

7.根据权利要求2所述的桁架压杆失稳实验装置，其特征在于：所述弦杆一(9)、拉力杆一(10)、拉力杆二(11)、弦杆二(12)、弦杆三(14)、弦杆四(16)以及弦杆五(17)上均粘贴有应变片，所述应变片均电连接着电阻应变仪。

技术总结本技术公开了一种桁架压杆失稳实验装置，属于力学实验设备领域，包括底座，所述底座上端左右对称分别设置有固定支座和滑动支座，所述底座上端中心位置设置有加载装置，所述加载装置的上端设置有拉力杆传感器，所述拉力杆传感器的上端设置有铰接支座，所述固定支座和滑动支座的上方分别设置有铰支节点二和铰支节点一，所述铰接支座、铰支节点二和铰支节点一上方连接着压杆桁架。本技术桁架压杆失稳实验装置整机结构紧凑、外型美观、加载稳定、操作省力，实验效果好，易于学生自己动手，有利于提高教学质量。技术研发人员：张卫东受保护的技术使用者：秦皇岛市众科科技有限公司技术研发日：20231017技术公布日：2024/6/11