一种悬臂钢梁动力特性学生试验系统的制作方法

本实用新型属于学生试验教学器具技术领域，尤其涉及一种悬臂钢梁动力特性学生试验系统。

背景技术：

目前，业内常用的现有技术是这样的：悬臂钢梁试验是工程试验中的一项。工程试验是房建专业、路桥专业、地下工程等专业的一门非常重要的专业技术课程。它是一门实践性非常强的课程，工程实验对帮助学生掌握现代工程技术、提高分析问题和解决问题的能力、培养学生工程素质和创新意识等具有非常重要的意义；高校大部分学生对知识大部分停留在理论学习阶段，而实践能力较为欠缺。高校中的悬臂钢梁的实验装置设计简单，停留在静力学状态，与工程现场实验差距大，很难实现教学实验与工程现场实际操作相统一；现有的学生等悬臂钢梁实验装置部分部件直接与工作台焊接，不方便挪动位置。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)高校中的悬臂钢梁的实验装置设计简单，停留在静力学状态，与工程现场实验差距大，很难实现教学实验与工程现场实际操作相统一，从而高校中大部分学生的实践能力较为欠缺，无法让学生得以真正的了解悬臂钢梁的动力特性。带来的技术问题是没有与工程现场实际操作相统一，从而用高校中的悬臂钢梁的实验装置进行的实验不能密切联系实际，没有真正落实到教学实验的目的。

(2)现有的学生等悬臂钢梁实验装置部分部件直接与工作台焊接，不方便挪动位置；不方便挪动位置导致实验装置比较笨重，只能放置于一固定位置，占用空间。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种悬臂钢梁动力特性学生试验系统。

本实用新型是这样实现的，一种悬臂钢梁动力特性学生试验系统设置有：

支架；

支架通过钢材焊接合并成非柱竖直结构，底部焊接底板，底板放置于地面上；位移测试计固定装置设置有磁铁和固定在磁铁上的折叠支架，折叠支架设有用于固定位移测试计的固定部件，位移测试计固定装置通过磁铁直接吸附在支架上；悬臂钢梁夹在支架与夹板中间通过高强螺栓加固稳定；

应变片通过胶紧密贴合在悬臂钢梁上，拾振器与悬臂钢梁相连并通过导线与动态数据采集系统连接；位移计能直接固定在位移计固定装置上，电阻式位移计通过导线与动态数据采集仪连接，动态数据采集仪通过导线与电脑连接。

支架通过钢材焊接合并，能直接放置于地面上；动态数据采集仪通过导线与电脑连接，可以对采集的数据进行保存；位移计固装置起固定位移计的作用，位移计采集悬臂钢梁的竖向位移；通过动态数据采集系统和静态电阻应变仪、拾振器和电脑连接，弥补了当前高校中的悬臂钢梁的实验装置设计简单，停留在静力学状态的缺点，减小了工程现场实验差距，易于实现教学实验与工程现场实际操作相统一，从而提高了高校中大部分学生的实践能力。

进一步，所述砝码加载盘分别与悬臂钢梁中端和末端相连。

通过设置有砝码加载盘，可以改变砝码数量来改变悬臂钢梁所受外力的大小，其设置形式为方便试验产生多阶振型。

进一步，所述动态数据采集仪与操作台硬接触，操作台与地面硬接触，电脑与操作台硬接触。

通过设置有操作台，可以放置电脑和动态数据采集仪，并能直接放置于地面上；同时可以解决现有的学生等悬臂钢梁实验装置部分部件直接与工作台焊接，不方便挪动位置。

本实用新型的另一目的在于提供一种实施所述悬臂钢梁动力特性学生试验系统的悬臂钢梁数据测定方法，所述悬臂钢梁数据测定方法包括：动态数据采集系统及电脑的信息都是由系统自动完成，动态数据系统自动采集动力参数，电脑由相应的软件进行数据的记录和计算。

软件、静态电阻应变仪、动态数据采集系统都是现成的。这套装置通过模拟工程现场，让学生能够测出结构动力特性中最主要的参数：自振频率和阻尼比。软件、静态电阻应变仪、动态数据采集系统都是现成的，这些参数都能够直接自动计算出来。这些波形图都能通过软件自动进行同步记录。

综上所述，本实用新型的优点及积极效果为：

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的悬臂钢梁动力特性学生试验系统结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的夹板、悬臂钢梁的结构示意图；

图中：1、支架；2、夹板；3、悬臂钢梁；4、应变片；5、拾振器；6、电阻式位移计；7、位移计固定装置；8、砝码加载盘；9、动态数据采集仪；10、电脑；11、操作台。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

为了解决上述的技术问题，下面结构附图对本实用新型的技术方案作详细的描述。

如图1-图2所示，本实用新型实施例提供的悬臂钢梁动力特性学生试验系统包括：支架1、夹板2、悬臂钢梁3、应变片4、拾振器5、电阻式位移计6、位移计固定装置7、砝码加载盘8、动态数据采集仪9、电脑10、操作台11。

支架1通过钢材焊接合并成非柱竖直结构，底部焊接底板，底板放置于地面上；位移测试计固定装置设置有磁铁和固定在磁铁上的折叠支架，折叠支架设有用于固定位移测试计的固定部件，位移测试计固定装置通过磁铁直接吸附在支架1上；悬臂钢梁3夹在支架1与夹板2中间通过高强螺栓加固稳定。

应变片4通过胶紧密贴合在悬臂钢梁上，拾振器5与悬臂钢梁3相连并通过导线与动态数据采集系统连接；电阻式位移计6能直接固定在位移计固定装置上，电阻式位移计6通过导线与动态数据采集仪连接，动态数据采集仪9通过导线与电脑10连接。

砝码加载盘8分别与悬臂钢梁中端和末端相连。

动态数据采集仪9与操作台11硬接触，操作台11与地面硬接触，电脑10与操作台11硬接触。

本实用新型实施例提供的悬臂钢梁动力特性学生试验系统的悬臂钢梁数据测定方法包括：动态数据采集系统及电脑的信息都是由系统自动完成，动态数据系统自动采集动力参数，电脑由相应的软件进行数据的记录和计算。软件、静态电阻应变仪、动态数据采集系统都是现成的。这套装置通过模拟工程现场，让学生能够测出结构动力特性中最主要的参数：自振频率和阻尼比。软件、静态电阻应变仪、动态数据采集系统都是现成的，这些参数都能够直接自动计算出来。这些波形图都能通过软件自动进行同步记录。

本实用新型的工作原理：加定量砝码加载盘于电阻式位移计6下端，悬臂钢梁3同时产生振动，静态电阻应变仪9通过导线与应变片4相连，产生数据，拾振器5与悬臂钢梁3相连并通过导线将数据传输动态数据采集仪9，传输给电脑相关程序进行保存。通过先在末端加载盘上放置合适的砝码，然后用手指轻轻拨动，使悬臂钢梁上下振动，由动态数据采集系统和电脑相关软件生成相应的一阶振型，同时也能得到阻尼比、自振频率等相关动力特性参数；通过分别在中端和末端加载盘上放置合适的砝码，然后用手指轻轻拨动，使悬臂钢梁上下振动，由动态数据采集系统和电脑相关软件生成相应的二阶阶振型，同时也能得到阻尼比、自振频率等相关动力特性参数。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

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