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結構工程梁柱教學試驗系統 
結構工程梁柱教學試驗系統
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結構工程梁柱教學試驗系統


一、產品簡介


   結構工程梁柱教學試驗系統主要用于模擬現實中混凝土梁、板、柱、道路、橋梁加載試驗和土木工程相關專業科研試驗,可方便對橋梁、混凝土梁,鋼結構桁架等構件進行結構性能試驗,也可進行柱類、梁類、桁架類、框架類、節點類試驗。采用自平衡設計理念,安裝時無需反力地槽。普遍應用于構件的靜態力學性能試驗,包括拉伸、壓縮、彎曲、低周疲勞等試驗。廣泛應用于本科教學試驗和小型科研試驗。

 1、鋼筋混凝土梁虛擬受彎試驗

 2、鋼筋混凝土正截面純彎試驗

 3、鋼筋混凝土梁正截面抗彎試驗可選適筋梁、少筋梁、超筋梁等三種試驗試件

4、鋼筋混凝土短柱受壓虛擬試驗

5、鋼結構柱軸心受壓虛擬試驗

6、鋼筋混凝土梁四點彎曲仿真試驗

結構工程梁柱教學試驗系統01.jpg

二、方案描述

結構工程梁柱教學試驗系統主要由自平衡門式反力架、分離式加載油缸、手動加壓泵站、自反力錨固裝置、關節支座、位移計、數據采集儀、傳感器、顯示儀表、分配梁、鋼筋混凝土梁虛擬受彎試驗仿真軟件等其它必要的附件等組成。


三、結構工程梁柱教學試驗系統-技術特點

  1. 主機為H型框架式結構,300kN加載油缸置于主橫梁。

  2. 設計水平承載力300kN,過載能力150%。

  3. 加載油缸可通過移動滑板調整,方便對不同點位加壓。

  4. 與基座連接處,采用自反力錨固裝置,可緊緊扣住基座,保證反力架不滑移、不后撤;能夠使加載力全部施加在試樣上。

  5. 加載油缸前端配有關節支座,在試樣不平整時,方便自動找正。

  6. 加載點,配有固定拉桿和固定板,試驗時將立柱與加載油缸牢牢的固定在一起,防止滑動。

  7. 負荷傳感器安裝在水平加載油缸前端,用于測量試驗負荷。負荷傳感器采用高精度輪輻式拉壓力傳感器。

  8. 反力架配有分配梁,方便對試樣做四點彎曲試驗。

  9. 反力架采用鉸制螺栓固定式結構,保證反力架的結構剛度及試驗過程中豎梁保持鎖止不動。

  10. 配備油缸約束構件,滿足對高度調整時油缸位移約束的要求;

  11. 各連接面進行精密機械加工,反力架整體進行退火處理,消除殘余應力;

  12. 配備連接的錨桿,錨桿材質選用優質合金鋼,并進行熱處理和發黑處理;數量為使用量的120%,方便后期更換。

  13. 主要安裝面預留安裝接口及功能擴展接口。

  14. 主基座大梁采用箱型截面設計,跨中承載力300kN,撓度

  15. 所有鋼構件均采用Q345B 結構鋼,符合國標檢測標準,各連接面均進行機加工。

  16. 采用E5003~E5016 系列焊條焊接。


四、鋼筋混凝土梁虛擬受彎試驗仿真軟件介紹


建立實驗室三維環境,包括實驗設備、設施三維模型。


1、 三維環境及模型技術要求
  主要設備模型:試驗框架與恒樂興科真實框架一致、支座、支墩、混凝土小梁、位移計、載荷均布梁、千斤頂、加力裝置。

2、熱點提示:在設備上方顯示名稱標簽,可控制顯隱。
3、漫游行走:用戶可以在三維實驗室自由漫游行走,支持360°自由漫游,前進、后退、左行、右行、上升、下降、視角自由控制,可多角度觀察試驗設備及零件;

4、 交互實驗:虛擬實驗基于虛擬環境、虛擬儀器、虛擬材料等要素,模擬實驗項目,可以通過鼠標、鍵盤等操作實驗要素,進行模擬實驗。采用三維互動、三維漫游、三維動畫及平面元素等多種構建虛擬仿真實驗教學內容。系統具有碰撞檢測功能。
5、 實驗提示:提示欄顯示實驗步驟及注意事項。
6、 現象及數據模擬:實驗過程中現象變化及數據變化。
7、 軟件版本本系統提供一套50節點局域網機房版;本系統提供1套單機版軟件,可在普通計算機上運行。

8、具體實驗步驟:

本實驗旨在通過計算機軟件對鋼筋混凝土梁(包括超筋梁、適筋梁、少筋梁)的純彎試驗進行仿真模擬。整個過程通過調整梁的配筋率、截面尺寸、加載速率等參數觀察梁體在不同參數下的彎曲破壞形式。

單擊開始實驗,三維場景自動更新,根據實驗流程,通過鼠標、鍵盤安裝實驗裝置、調整實驗參數,系統自動計算,顯示實驗現象。

教學模式:包含實驗原理介紹、實驗目的介紹,經典試件制作演示、設備裝配演示、試驗加載演示、對應數據及曲線展示;實操模式能進行互動操作

步驟:

第一步為試件設計。學生可以根據自身需要,就截面(形狀、尺寸)、(相對)偏心距、配筋率(縱筋、箍筋)、長細比、混凝土強度等參數分別設計。

第二步為應變片黏貼。從右側工具欄中選擇工具,拖動到合適位置。

第三步為開始加載。通過點擊力加載按鈕,對梁加力,顯示數據曲線,以及梁的破壞現象。根據參數設置的不同,實驗顯示也會不同,可以模擬少筋梁、適筋梁、超筋梁從加載開始、開裂及破壞全過程、顯示裂縫的發生和開展。

第四步為實驗報告。

9、考核模式:隨機抽取題庫中的10道選擇題,并能互動實操考核評分。



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