專利名稱：力學小實驗元件盒的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及中、高職業學校土木工程教學學習用具，尤其是一種力學小實驗 元件盒。
背景技術：
我國職業教育的發展，要求“積極推進多種模式的課程改革，促進內容綜合化、模 塊化，提高現代信息技術的應用水平”。本申請人在主編中等職業教育課程改革國家規劃新 教材“土木工程力學基礎”的過程中，將小實驗大量引入力學課程，改變單一的理論分析模 式和單一的教師講授形式，讓學生盡可能在“做”中學。小實驗模擬構造、原理單一，操作簡 便，費時少，適于在課堂進行。但以往的力學教具大多為單件出售，價格較貴，多為學校集中 保管，教師使用不方便，因而影響教具的廣泛使用；另一方面，以往的力學教具開發項目較 少，而且在課堂上即使有小實驗，也只限于教師演示，學生沒有動手做實驗的機會，影響學 習效果。
發明內容本實用新型的目的是提供一種可進行多種試驗，適于教師學生人手一盒的力學小 實驗元件盒。所述力學小實驗元件盒，包括盒體、盒蓋，其特征是在盒體內設有荷載試驗模型、 砌拱模型、穩定試驗架、無鉸系桿拱模型，所述荷載試驗模型由多用硬紙條、支座、集中荷 載、分布荷載組成，多用硬紙條兩端底部分別與支座頂部接觸，集中荷載與多用硬紙條中部 集中接觸；所述砌拱模型由拱座、圓孤形砌塊、豎向荷載組成，兩拱座相對固定在底座上，多 個圓孤形砌塊端面接觸連為一體，其兩端分別與拱座嵌合，豎向荷載設置在砌拱中間。所述穩定試驗架由試驗架體、多用塊件、單塊件、鋸條組成，試驗架體及多用塊件 的四面分別設有可與鋸條嵌合的縫槽或V形槽，多個鋸條的上下端分別與試驗架體及多個 多用塊件嵌合連接。所述無鉸系桿拱模型由拱座、曲桿、豎向荷載組成，兩拱座用鐵絲連接擱置在底座 上，兩拱座的工作斜面上設有縫槽，曲桿兩端分別插在縫槽中，豎向荷載在曲桿中間。所述盒體由可分別構成彎曲試驗模型的兩個Π形截面的盒體組成。在盒體內還設有角鋼形桿、系鏈條或系帶的的金屬環、海綿直桿、海綿曲桿、海綿 圓軸、海綿正方體、可分別構成格構式柱段、掛環、飄環、彎曲中心、偏心受壓試驗模型。本實 用新型可做到教師、學生人手一盒，在課堂上或在家里面配合“土木工程力學基礎”教材完 成多達58項各自獨立的力學小實驗，每個試驗原理單一、操作簡便，費時少，理解容易，記 憶深刻，學習效果大為提高，適用于中、高職業學校土木工程教學以及中學、大學力學小實 驗。
圖1是盒體、盒蓋結構示意圖，[0011]圖2是多用硬紙條集中荷載試驗模型示意圖，圖3是多用硬紙條分布荷載試驗模型示意圖，圖4是砌拱模型結構示意圖，圖5是無鉸系桿拱模型結構示意圖，圖6是穩定試驗架結構示意圖，圖7是穩定試驗架試驗演示圖，圖8是開口薄壁桿件的彎扭試驗模型1示意圖，圖9是開口薄壁桿件的彎曲中心試驗模型2示意圖，圖10是飄環試驗模型示意圖，圖11是偏心受壓試驗模型示意圖，圖12是格構式柱段模型示意圖，圖中1-盒體，2-盒蓋，3-角鋼形桿，4-穩定試驗架，5-多用塊件，5-1-單塊件， 6-鋸條，7-金屬環，8-拱座，9-砌塊，10-曲桿，11-分布荷載，12-集中荷載，13-支座，14-海 綿直桿，15-多用硬紙條，16-豎向荷載。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進一步分析圖1-6中，所述力學小實驗元件盒，包括 盒體、盒蓋，其特征是在盒體內設有荷載試驗模型、砌拱模型、穩定試驗架、無鉸系桿拱模 型，所述荷載試驗模型由多用硬紙條15、支座13、集中荷載12、分布荷載11組成，多用硬紙 條兩端底部分別與支座頂部接觸，集中荷載與多用硬紙條中部集中接觸；所述砌拱模型由 拱座8、圓孤形砌塊9、豎向荷載16組成，兩拱座相對固定設置在底座上，多個圓孤形砌塊端 面接觸連為一體，其兩端分別與拱座嵌合，豎向荷載設置在砌拱中間。所述穩定試驗架由試驗架體4、多用塊件5、單塊件5-1、鋸條6組成，試驗架體及多 用塊件的四面分別設有可與鋸條嵌合的縫槽或V形槽，多個鋸條的上下端分別與試驗架體 及多個多用塊件嵌合連接。所述無鉸系桿拱模型由拱座8、曲桿10、豎向荷載16組成，兩拱座用鐵絲連接擱置 在底座上，兩拱座的工作斜面上設有安裝孔，曲桿兩端分別插在縫槽中，豎向荷載16在曲 桿中間。所述盒體由可分別構成彎曲試驗模型的兩個Π形截面的盒體1組成。在盒體內還設有角鋼形桿3、系鏈條或系帶的的金屬環7、海綿直桿14、海綿曲桿、 海綿圓軸、海綿正方體、可分別構成格構式柱段、飄環、彎曲中心、偏心受壓試驗模型。圖2中，多用硬紙條15的兩端底部分別設有支座13，集中荷載12在多用硬紙條的 中間位置，多用硬紙條彎曲程度較大。圖3中，多用硬紙條15上的荷載分布荷載11，支座內移多用硬紙條彎曲程度較 小。圖4中，砌塊9、拱座8拼砌拱承受豎向荷載。圖5中，曲桿10、拱座8拼系桿無鉸拱承受豎向荷載。圖7中，是不同桿端約束多用塊5對壓桿穩定性的影響。圖8中，盒體1演示開口薄壁桿件彎扭變形試驗。圖9中，盒體1演示開口薄壁桿件的彎曲中心試驗。[0036]圖10中，系帶下的金屬環7在系帶連續旋轉時金屬環受力形成飄環的試驗。圖11中，海綿直桿14的上端偏心受壓時試驗。圖12中，盒蓋2與角鋼形桿連接成格構式柱段模型。
權利要求一種力學小實驗元件盒，包括盒體、盒蓋，其特征是在盒體內設有荷載試驗模型、砌拱模型、穩定試驗架、無鉸系桿拱模型；所述荷載試驗模型由多用硬紙條(15)、支座(13)、集中荷載(12)、分布荷載(11)組成，多用硬紙條兩端底部分別與支座頂部接觸，集中荷載與多用硬紙條中部集中接觸；所述砌拱模型由拱座(8)、圓孤形砌塊(9)、豎向荷載(16)組成，兩拱座相對固定在盒體(1)上，多個圓孤形砌塊端面接觸連為一體，其兩端分別與拱座嵌合，豎向荷載設置在砌拱中間。
2.根據權利要求1所述的力學小實驗元件盒，其特征是所述穩定試驗架由試驗架體 (4)、多用塊件(5)、單塊件(5-1)、鋸條(6)組成，試驗架體及多用塊件的四面分別設有可與 鋸條嵌合的縫槽或V形槽，多個鋸條的上下端分別與試驗架體及多個多用塊件嵌合連接。
3.根據權利要求1所述的力學小實驗元件盒，其特征是所述無鉸系桿拱模型由拱座 (8)、曲桿(10)、豎向荷載(16)組成，兩拱座用鐵絲連接擱置在底座上，兩拱座的工作斜面 上設有縫槽，曲桿兩端分別插在縫槽中，豎向荷載(16)在曲桿中間。
4.根據權利要求1所述的力學小實驗元件盒，其特征是所述盒體由可分別構成彎曲 試驗模型的兩個Π形截面的盒體(1)組成。
5.根據權利要求1所述的力學小實驗元件盒，其特征是在盒體內還設有角鋼形桿 (3)、系鏈條或系帶的的金屬環(7)、海綿直桿(14)、海綿曲桿、海綿圓軸、海綿正方體。
專利摘要一種力學小實驗元件盒，包括盒體、盒蓋，其特征是在盒體內設有荷載試驗模型、砌拱模型、穩定試驗架、無鉸系桿拱模型，所述荷載試驗模型由多用硬紙條、支座、集中荷載、分布荷載組成，多用硬紙條兩端底部分別與支座頂部接觸，集中荷載與多用硬紙條中部集中接觸；所述砌拱模型由拱座、圓孤形砌塊、豎向荷載組成，兩拱座相對固定在底座上，多個圓孤形砌塊端面接觸連為一體，其兩端分別與拱座嵌合，豎向荷載設置在砌拱中間。本實用新型可做到教師、學生人手一盒，在課堂上或在家里面配合“土木工程力學基礎”教材完成多達58項各自獨立的力學小實驗，每個試驗原理單一、操作簡便，費時少，理解容易，記憶深刻，學習效果大為提高。
文檔編號G09B23/10GK201673620SQ20102016268
公開日2010年12月15日 申請日期2010年4月13日 優先權日2010年4月13日
發明者盧光斌 申請人:盧光斌