結構工程梁柱教學虛擬仿真試驗系統

鋼筋梁實驗虛擬仿真教學軟件

濟(ji)南恒樂(le)興(xing)科儀器有限公司

 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(jin)混凝土梁虛擬受彎試(shi)驗

  2、鋼筋混凝(ning)土正截面純彎(wan)試驗(yan)

  3、鋼筋(jin)(jin)混凝土梁(liang)正截面抗彎(wan)試(shi)驗可(ke)選(xuan)適筋(jin)(jin)梁(liang)、少(shao)筋(jin)(jin)梁(liang)、超(chao)筋(jin)(jin)梁(liang)等三(san)種試(shi)驗試(shi)件

 4、鋼筋(jin)混凝土短柱受壓虛擬試驗

 5、鋼結構柱軸心受(shou)壓虛擬試驗

 6、鋼結構柱壓桿(gan)穩定試驗(yan)可選H型鋼、T型鋼試驗(yan)試件

 7、鋼筋混(hun)凝(ning)土(tu)梁四(si)點彎曲仿真試驗

二、方案(an)描述

結構工程(cheng)梁柱(zhu)教學試(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、鋼筋梁實驗虛擬仿真教學軟件-技術特點

1. 主機為H型框架式結構(gou)，300kN加載油缸置于主橫梁。

2. 設計(ji)水平(ping)承載(zai)(zai)力300kN，過載(zai)(zai)能力150%。

3. 加載油缸可通過移(yi)動滑(hua)板(ban)調整，方便對不同點位加壓。

4. 與基座(zuo)(zuo)連(lian)接(jie)處，采用自反力(li)(li)錨固裝置，可緊(jin)緊(jin)扣住基座(zuo)(zuo)，保(bao)證反力(li)(li)架不滑移、不后撤；能夠使加(jia)載力(li)(li)全部施加(jia)在試(shi)樣上。

5. 加載油缸前端配有關節支座，在試(shi)樣不平(ping)整時，方便自(zi)動找正。

6. 加載(zai)點，配(pei)有固(gu)定(ding)拉桿和固(gu)定(ding)板(ban)，試驗時(shi)將立(li)柱與加載(zai)油缸(gang)牢牢的固(gu)定(ding)在一起，防(fang)止滑動。

7. 負荷(he)傳感(gan)器安裝在水平(ping)加載(zai)油缸前端，用(yong)于測(ce)量試驗負荷(he)。負荷(he)傳感(gan)器采(cai)用(yong)高精(jing)度(du)輪輻式拉壓(ya)力(li)傳感(gan)器。

8. 反力架配有分配梁(liang)，方便對試(shi)樣做(zuo)四點(dian)彎曲試(shi)驗(yan)。

9. 反力架采用鉸制螺栓(shuan)固定式(shi)結構，保(bao)證反力架的(de)結構剛度(du)及試(shi)驗過程中豎梁保(bao)持鎖止(zhi)不動。

10. 配備油缸約束構件(jian)，滿(man)足對高度調整時(shi)油缸位(wei)移約束的要求；

11. 各(ge)連接面進(jin)行(xing)精(jing)密(mi)機械(xie)加工，反力(li)架整體進(jin)行(xing)退火處理，消除殘余應力(li)；

12. 配(pei)備(bei)連接的錨桿(gan)，錨桿(gan)材(cai)質選用(yong)優質合金鋼，并進行熱處理(li)和發(fa)黑處理(li)；數量為使用(yong)量的120%，方便后期更換。

13. 主要安(an)(an)裝面預留(liu)安(an)(an)裝接口及功(gong)能(neng)擴(kuo)展接口。

14. 主基座大(da)梁(liang)采用箱(xiang)型截面設計，跨中(zhong)承載力300kN，撓度

15. 所(suo)有鋼構件(jian)均采用Q345B 結構鋼，符合國(guo)標檢測標準，各(ge)連(lian)接面均進行(xing)機加工(gong)。

16. 采用E5003～E5016 系列焊條焊接。

四、鋼筋混凝(ning)土梁虛(xu)擬受彎試(shi)驗仿真軟件(jian)介(jie)紹

結構工程梁柱教學試(shi)驗虛擬仿真(zhen)系統

建立實驗室三(san)維(wei)環(huan)境，包括(kuo)實驗設備、設施三(san)維(wei)模型(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(cheng)梁(liang)柱教學試驗虛擬仿真(zhen)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(dan)擊(ji)開(kai)始實(shi)驗，三(san)維(wei)場景自(zi)動(dong)更新(xin)，根據(ju)實(shi)驗流程，通(tong)過鼠標(biao)、鍵盤安裝實(shi)驗裝置、調整實(shi)驗參數，系統自(zi)動(dong)計算，顯示實(shi)驗現象。

教學模(mo)式(shi)：包含(han)實驗原理介(jie)紹、實驗目的(de)介(jie)紹，經典試(shi)件制(zhi)作演示(shi)、設(she)備裝配演示(shi)、試(shi)驗加載演示(shi)、對應(ying)數(shu)據及曲(qu)線展示(shi)；實操(cao)模(mo)式(shi)能進(jin)行(xing)互動操(cao)作

步驟：

*步為試(shi)件設(she)計(ji)。學生可以根據自身需要，就(jiu)截面（形狀、尺寸）、（相對）偏心距、配筋(jin)(jin)率(lv)（縱(zong)筋(jin)(jin)、箍筋(jin)(jin)）、長細比、混凝土強度(du)等參數(shu)分別(bie)設(she)計(ji)。

第二步為應變片黏貼(tie)。從右(you)側工(gong)具欄(lan)中選擇工(gong)具，拖動到(dao)合適位(wei)置。

第三步為開始(shi)加(jia)(jia)載。通(tong)過點擊力(li)(li)加(jia)(jia)載按(an)鈕(niu)，對梁加(jia)(jia)力(li)(li)，顯(xian)示數(shu)據曲線，以及梁的破(po)壞現象。根據參數(shu)設置(zhi)的不同(tong)，實驗顯(xian)示也會不同(tong)，可以模擬少(shao)筋梁、適筋梁、超筋梁從(cong)加(jia)(jia)載開始(shi)、開裂及破(po)壞全(quan)過程(cheng)、顯(xian)示裂縫的發生和開展。

第四步(bu)為實驗報告。

9、考核模式：隨機抽取題(ti)庫中(zhong)的10道選(xuan)擇題(ti)，并能互動實操考核評分。

結構(gou)工程梁柱教學試驗虛擬仿真系統