結構工程梁柱教學虛擬仿真試驗系統

濟南恒(heng)樂興科儀器有限公(gong)司

 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(xu)擬(ni)受彎試(shi)驗

  2、鋼筋(jin)混(hun)凝土正(zheng)截面純彎試驗(yan)

  3、鋼筋混(hun)凝土梁(liang)正截(jie)面(mian)抗彎試(shi)驗(yan)可(ke)選適筋梁(liang)、少筋梁(liang)、超筋梁(liang)等三種試(shi)驗(yan)試(shi)件

 4、鋼筋(jin)混凝土短柱受壓虛擬試驗(yan)

 5、鋼(gang)結構(gou)柱軸心受壓虛擬(ni)試驗

 6、鋼結構柱(zhu)壓(ya)桿穩定試驗(yan)可(ke)選H型鋼、T型鋼試驗(yan)試件

 7、鋼筋混(hun)凝土梁四點彎曲仿真試驗

二、方(fang)案描述

結構工程梁柱教(jiao)學試(shi)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(wei)H型框架式結(jie)構，300kN加載油(you)缸置于(yu)主橫梁。

2. 設計水平承載(zai)力300kN，過載(zai)能力150%。

3. 加(jia)載(zai)油缸可(ke)通過移動滑板(ban)調(diao)整，方便對(dui)不(bu)同點(dian)位加(jia)壓。

4. 與基座連接處，采用自反力錨(mao)固(gu)裝置(zhi)，可緊緊扣(kou)住基座，保(bao)證反力架不滑移、不后(hou)撤(che)；能夠使加(jia)載力全部(bu)施加(jia)在試(shi)樣上。

5. 加載油缸(gang)前端(duan)配有關(guan)節支(zhi)座，在試(shi)樣不平整時，方便自動找正。

6. 加載點，配有固定拉桿(gan)和固定板，試驗時(shi)將(jiang)立柱與加載油(you)缸牢牢的固定在(zai)一起，防止(zhi)滑動(dong)。

7. 負荷(he)傳感(gan)(gan)器(qi)安裝在水平加(jia)載油缸前端(duan)，用于測量(liang)試驗負荷(he)。負荷(he)傳感(gan)(gan)器(qi)采用高精(jing)度輪輻式(shi)拉壓(ya)力傳感(gan)(gan)器(qi)。

8. 反(fan)力架配(pei)有分配(pei)梁，方便對試樣做四點(dian)彎曲試驗。

9. 反力架采(cai)用鉸制(zhi)螺(luo)栓(shuan)固定式結(jie)構，保證反力架的結(jie)構剛度及試驗(yan)過程中豎梁保持鎖(suo)止不動。

10. 配備油(you)缸約(yue)束構件，滿足對高度調整時油(you)缸位移約(yue)束的(de)要求；

11. 各連接(jie)面進行(xing)精(jing)密機械加工，反(fan)力架(jia)整(zheng)體進行(xing)退火處理，消除殘余(yu)應力；

12. 配備(bei)連接的(de)錨桿，錨桿材質選(xuan)用優(you)質合金(jin)鋼(gang)，并(bing)進行熱處(chu)理(li)和(he)發黑處(chu)理(li)；數量為使用量的(de)120%，方便(bian)后期更換(huan)。

13. 主要安裝(zhuang)面預留安裝(zhuang)接(jie)口(kou)(kou)及(ji)功能擴展接(jie)口(kou)(kou)。

14. 主基(ji)座(zuo)大(da)梁采用箱(xiang)型截面設計，跨中承(cheng)載力(li)300kN，撓度

15. 所有(you)鋼(gang)構(gou)件均(jun)采用Q345B 結(jie)構(gou)鋼(gang)，符(fu)合國標(biao)檢測標(biao)準，各連接面(mian)均(jun)進行(xing)機(ji)加工(gong)。

16. 采(cai)用E5003～E5016 系列(lie)焊條焊接。

四、鋼筋混凝(ning)土(tu)梁虛擬受彎試驗(yan)仿真(zhen)軟件(jian)介紹

結構工(gong)程梁柱教學試(shi)驗虛(xu)擬仿真系統

建立實(shi)驗室三維(wei)環境，包括實(shi)驗設(she)備(bei)、設(she)施三維(wei)模(mo)型(xing)。

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*、支座、支墩、混凝土小梁、位移計、載荷均布梁、千斤頂、加力裝置。

結(jie)構工程梁(liang)柱(zhu)教學試驗虛(xu)擬仿真系統

 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(shi)驗(yan)(yan)，三維場(chang)景自動(dong)更新，根據實(shi)驗(yan)(yan)流程(cheng)，通(tong)過鼠標(biao)、鍵盤(pan)安裝實(shi)驗(yan)(yan)裝置(zhi)、調整實(shi)驗(yan)(yan)參數，系(xi)統自動(dong)計(ji)算，顯示實(shi)驗(yan)(yan)現象(xiang)。

教學模式(shi)：包含(han)實驗(yan)(yan)原理介紹(shao)、實驗(yan)(yan)目的介紹(shao)，經典試件制作演(yan)(yan)示、設(she)備(bei)裝配演(yan)(yan)示、試驗(yan)(yan)加載演(yan)(yan)示、對應數據及曲(qu)線展示；實操(cao)模式(shi)能進行(xing)互動操(cao)作

步驟：

*步為試件設(she)計(ji)。學生(sheng)可以根據自身需要，就截面（形狀、尺寸(cun)）、（相(xiang)對）偏心距、配筋(jin)率（縱筋(jin)、箍筋(jin)）、長細比、混凝土強度等參數分別設(she)計(ji)。

第二(er)步為應變片黏貼(tie)。從(cong)右(you)側工具欄中選擇(ze)工具，拖動到(dao)合適位置。

第三步為(wei)開始(shi)加載。通過點擊力加載按鈕，對梁(liang)加力，顯示數據曲線，以及梁(liang)的破壞(huai)現(xian)象。根據參數設置的不(bu)同，實驗顯示也會(hui)不(bu)同，可(ke)以模擬(ni)少筋(jin)梁(liang)、適(shi)筋(jin)梁(liang)、超(chao)筋(jin)梁(liang)從加載開始(shi)、開裂及破壞(huai)全(quan)過程、顯示裂縫的發生和開展(zhan)。

第四步為(wei)實驗(yan)報告。

9、考(kao)核模式(shi)：隨機抽取題(ti)庫中的10道選擇題(ti)，并能互動實操考(kao)核評分(fen)。

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