概述
結(jié)構(gòu)套件來(lái)自 Matrix，涵蓋了機(jī)械工程學(xué)科領(lǐng)域中七種常用的結(jié)構(gòu)原理。我們的解決方案適用于的學(xué)院和大學(xué)。
結(jié)構(gòu)系列向?qū)W生教授彎矩、剪切力、簡(jiǎn)支梁的反作用力、彎曲應(yīng)力、梁的偏轉(zhuǎn)、桿的扭轉(zhuǎn)和銷(xiāo)接框架。
特點(diǎn)
堅(jiān)固的金屬工作面板，帶有可拆卸的腿，便于存放；
帶有特殊模制蓋的提手可在不使用時(shí)保護(hù)設(shè)備；
堅(jiān)固耐用的組件，專(zhuān)為在教育實(shí)驗(yàn)室中使用而設(shè)計(jì)；
USB 連接，輕松供電，同時(shí)收集和分析數(shù)據(jù)；
包含用于手動(dòng)數(shù)據(jù)收集的內(nèi)置 LCD 的套件中的墻壁插頭；
所有 7 個(gè)套件均包含全面的免費(fèi)課程和工作表。
彎矩
該套件允許學(xué)生將負(fù)載施加到懸掛在橫梁上的吊架上，這些吊架固定在兩個(gè)支架之間。一個(gè)支撐允許旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，用作銷(xiāo)釘支撐，而另一個(gè)允許平移運(yùn)動(dòng)，用作滾輪支撐。
稱(chēng)重傳感器測(cè)量由于學(xué)生施加的負(fù)載而產(chǎn)生的彎矩，然后學(xué)生可以產(chǎn)生正負(fù)彎矩?？梢栽诹荷鲜┘狱c(diǎn)載荷和均勻分布的載荷，以便學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得各種不同情況的經(jīng)驗(yàn)。一個(gè)集成的稱(chēng)重傳感器測(cè)量施加在切口上的力，并顯示在內(nèi)置的 LCD 顯示屏上。
顯示器具有用于實(shí)驗(yàn)設(shè)置的按鈕歸零功能。實(shí)驗(yàn)由連接到 PC 或墻上插頭的 USB 電纜供電。如果USB通過(guò)PC端口連接，數(shù)據(jù)采集可以直接輸出到excel或進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)分析和模擬。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
? 由于變化的單點(diǎn)載荷而產(chǎn)生的切割彎矩
? 因移動(dòng)單點(diǎn)載荷而產(chǎn)生的切割彎矩
? 由于均勻分布的載荷而產(chǎn)生的切割彎矩
? 由于點(diǎn)載荷和疊加的均勻分布載荷造成的切削彎矩
剪切力
該套件允許學(xué)生將負(fù)載施加到懸掛在橫梁上的吊架上，這些吊架固定在兩個(gè)支架之間。一個(gè)支撐允許旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，用作銷(xiāo)釘支撐，而另一個(gè)允許平移運(yùn)動(dòng)，用作滾輪支撐。
稱(chēng)重傳感器測(cè)量由于學(xué)生施加的載荷而產(chǎn)生的彎矩，然后學(xué)生可以產(chǎn)生正負(fù)剪切力?？梢栽诹荷鲜┘狱c(diǎn)載荷和均勻分布的載荷，以便學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得各種不同情況的經(jīng)驗(yàn)。一個(gè)集成的稱(chēng)重傳感器測(cè)量施加在切口上的力，并顯示在液晶顯示屏上。
顯示器具有用于實(shí)驗(yàn)設(shè)置的按鈕歸零功能。實(shí)驗(yàn)由連接到 PC 或墻上插頭的 USB 電纜供電。如果USB通過(guò)PC端口連接，數(shù)據(jù)采集可以直接輸出到excel或進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)分析和模擬。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
? 由于變化的單點(diǎn)載荷在切割處產(chǎn)生的剪切力
? 由于移動(dòng)的單點(diǎn)載荷在切割處產(chǎn)生的剪切力
? 由于均勻分布的載荷在切割處產(chǎn)生的剪切力
? 由于點(diǎn)載荷和疊加的均勻分布載荷造成的切割剪切力
簡(jiǎn)支梁的反作用力
該產(chǎn)品允許學(xué)生探索帶有支撐的梁上的反作用力行為。兩個(gè)“簡(jiǎn)單支撐”的支撐連接到稱(chēng)重傳感器，以便精確測(cè)量反作用力的加載參數(shù)。稱(chēng)重傳感器輸出連接到液晶顯示器和USB干擾數(shù)據(jù)采集，用于進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)分析。
橫梁有一個(gè)測(cè)量指示器，用于精確測(cè)量支撐之間的距離，而兩個(gè)支撐塊都可以沿著軌道滑動(dòng)，以探索不同長(zhǎng)度的行為。橫梁具有增量銷(xiāo)，用于在不同位置懸掛重物以產(chǎn)生不同的點(diǎn)載荷，并且可以平衡頂部的重物以產(chǎn)生均勻分布的載荷。
也可以實(shí)現(xiàn)懸垂點(diǎn)載荷以產(chǎn)生負(fù)反作用力以顯示力的方向。這使學(xué)生能夠探索正反作用力和疊加原理。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
? 點(diǎn)載荷引起的反應(yīng)
? UDL 引起的反應(yīng)
? 懸垂引起的反應(yīng)
? 由于支撐之間的距離不同，反作用力會(huì)發(fā)生變化
彎曲應(yīng)力
彎曲應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)品為學(xué)生提供了一個(gè)帶有 4 個(gè)應(yīng)變儀的梁。然后將這些應(yīng)變儀連接到后面板，允許簡(jiǎn)單的 4mm 香蕉插頭插座連接來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
該實(shí)驗(yàn)探討了施加載荷的梁中的彎曲應(yīng)力。使用彎曲變形和應(yīng)力方程，可以將理論值與實(shí)驗(yàn)輸出進(jìn)行比較。應(yīng)變儀可以使用 4 毫米香蕉電纜連接成 3 種不同的惠斯通電橋配置。然后學(xué)生可以探索四分之一橋、半橋和全橋配置的行為。在沒(méi)有應(yīng)變儀的情況下，使用高精度電阻器構(gòu)成惠斯通電橋。
LCD 顯示屏顯示惠斯通電橋輸出的毫伏變化。用歸零按鈕重置實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)由連接到 PC 或墻上插頭的 USB 電纜供電。如果USB通過(guò)PC端口連接，數(shù)據(jù)采集可以直接輸出到excel或進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)分析和模擬。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
? 應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系
? 應(yīng)變計(jì)作為儀器
? 通過(guò)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算找到中性軸
? 四分之一、半和全惠斯通電橋應(yīng)用，各有優(yōu)缺點(diǎn)
梁的偏轉(zhuǎn)
該套件允許學(xué)生利用一系列梁來(lái)了解梁和懸臂梁的彈性特性。
橫梁可以安裝在一個(gè)支架上形成懸臂，或安裝在兩個(gè)支架之間，采用不同的固定方法，形成簡(jiǎn)單支撐和固定或“encastre”梁。學(xué)生施加載荷并測(cè)量撓度。該產(chǎn)品包括一組不同金屬的“樣品”，用于比較彈性性能。它還允許學(xué)生改變梁的長(zhǎng)度，以了解這如何影響給定載荷的撓度大小。
Digital Mitutoyo 表盤(pán)有自己的顯示屏，但它連接到 USB 接口，因此可以通過(guò) USB 電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
? 梁彎曲公式
? 點(diǎn)載荷和 UDL（均勻分布載荷）引起的變形
? 梁固定件如何影響以下的偏轉(zhuǎn)：簡(jiǎn)支梁、固定或“encastre”梁、懸臂梁、支撐懸臂
? 偏轉(zhuǎn)光束的形狀
? 光束長(zhǎng)度和偏轉(zhuǎn)
? 梁材料和撓度——彈性（楊氏）模量
? 梁橫截面和撓度——第二面積矩（“I”值）——以及材料剛度
桿的扭轉(zhuǎn)
該套件可讓學(xué)生了解桿的扭轉(zhuǎn)彈性特性。學(xué)生從一系列測(cè)試棒中進(jìn)行選擇，并將它們安裝到實(shí)驗(yàn)工作面板上。他們可以調(diào)整夾頭之間的距離，以進(jìn)行不同桿長(zhǎng)度的測(cè)試。每個(gè)夾頭都包括與平臺(tái)上的刻度一起工作的指針，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。
學(xué)生們使用夾頭對(duì)試樣施加角度偏轉(zhuǎn)，該夾頭包括一個(gè)精密電位計(jì)來(lái)測(cè)量角度偏轉(zhuǎn)，然后將其顯示在 LCD 顯示屏上。另一個(gè)卡盤(pán)連接到稱(chēng)重傳感器以測(cè)量產(chǎn)生的扭矩，該扭矩顯示在另一個(gè) LCD 顯示器上。學(xué)生使用教科書(shū)梁方程來(lái)預(yù)測(cè)撓度和扭矩關(guān)系，并將計(jì)算結(jié)果與測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較。這有助于確認(rèn)教科書(shū)方程的可靠性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
該產(chǎn)品包括一組不同金屬的桿，用于比較彈性特性、尺寸和極性二次矩（'J' 值）。它還允許學(xué)生改變桿的有效長(zhǎng)度，以了解這如何影響給定扭矩的偏轉(zhuǎn)幅度。角度和稱(chēng)重傳感器輸出連接到USB干擾，可以通過(guò)USB線進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
? 扭轉(zhuǎn)公式
? 桿長(zhǎng)度和扭轉(zhuǎn)角的關(guān)系
? 桿材料和角偏轉(zhuǎn) - 彈性（剪切）模量 (G)
? 桿橫截面尺寸和扭轉(zhuǎn) - 面積的極二階矩 (J)
銷(xiāo)接框架
該套件允許學(xué)生在銷(xiāo)接頭框架的不同位置施加載荷，以探索每個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)的拉力和壓力。 6 個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的每一個(gè)上的 6 個(gè)稱(chēng)重傳感器直接連接到 LCD 顯示器以進(jìn)行輸出和 USB 推斷以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
LCD 顯示屏旁邊的歸零按鈕允許學(xué)生每次將稱(chēng)重傳感器輸出歸零并設(shè)置實(shí)驗(yàn)。
兩個(gè)懸掛位置允許學(xué)生探索框架中冗余的概念以及負(fù)載如何通過(guò)系統(tǒng)傳輸。 磁性滑輪也允許學(xué)生施加有角度的負(fù)載。 學(xué)生將學(xué)習(xí)使用節(jié)點(diǎn)法和截面法分析結(jié)構(gòu)構(gòu)件，同時(shí)使用弓的符號(hào)。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
? 接頭方法
? 分段方法
? 弓符號(hào)
? 多負(fù)載冗余疊加原理
