虛擬仿真教學軟件.土木工程.結構試驗教學加載系統

    濟南恒樂興科儀器有限公司

    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、鋼筋混凝土梁虛擬受彎試驗

    2、鋼筋混凝土正截面純彎試驗

    3、鋼筋混凝土梁正截面抗彎試驗可選適筋梁、少筋梁、超筋梁等三種試驗試件

    4、鋼筋混凝土短柱受壓虛擬試驗

    5、鋼結構柱軸心受壓虛擬試驗

    6、鋼結構柱壓桿穩定試驗可選H型鋼、T型鋼試驗試件

    7、鋼筋混凝土梁四點彎曲仿真試驗

    虛擬仿真教學軟件.土木工程

    二、方案描述

    結構工程梁柱教學試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

    主機為H型框架式結構，300kN加載油缸置于主橫梁。

    設計水平承載力300kN，過載能力150%。

    加載油缸可通過移動滑板調整，方便對不同點位加壓。

    與基座連接處，采用自反力錨固裝置，可緊緊扣住基座，保證反力架不滑移、不后撤；能夠使加載力全部施加在試樣上。

    加載油缸前端配有關節支座，在試樣不平整時，方便自動找正。

    加載點，配有固定拉桿和固定板，試驗時將立柱與加載油缸牢牢的固定在一起，防止滑動。

    負荷傳感器安裝在水平加載油缸前端，用于測量試驗負荷。負荷傳感器采用高精度輪輻式拉壓力傳感器。

    反力架配有分配梁，方便對試樣做四點彎曲試驗。

    反力架采用鉸制螺栓固定式結構，保證反力架的結構剛度及試驗過程中豎梁保持鎖止不動。

    配備油缸約束構件，滿足對高度調整時油缸位移約束的要求；

    各連接面進行精密機械加工，反力架整體進行退火處理，消除殘余應力；

    配備連接的錨桿，錨桿材質選用優質合金鋼，并進行熱處理和發黑處理；數量為使用量的120%，方便后期更換。

    主要安裝面預留安裝接口及功能擴展接口。

    主基座大梁采用箱型截面設計，跨中承載力300kN，撓度

    所有鋼構件均采用Q345B結構鋼，符合國標檢測標準，各連接面均進行機加工。

    采用E5003～E5016系列焊條焊接。 

     虛擬仿真教學軟件.土木工程.結構力學.高校

    四、鋼筋混凝土梁虛擬受彎試驗仿真軟件介紹

    建立實驗室三維環境，包括實驗設備、設施三維模型。

    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。

    2、熱點提示：在設備上方顯示名稱標簽，可控制顯隱。

    3、活動：用戶可以在三維實驗室自由行走，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；

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    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。

    虛擬仿真教學軟件.土木工程.結構力學.高校

    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。

    單擊開始實驗，三維場景自動更新，根據實驗流程，通過鼠標、鍵盤安裝實驗裝置、調整實驗參數，系統自動計算，顯示實驗現象。

    教學模式：包含實驗原理介紹、實驗目的介紹，經典試件制作演示、設備裝配演示、試驗加載演示、對應數據及曲線展示；實操模式能進行互動操作

    結構工程梁柱教學試驗系統-高校.反力架

    步驟：

    *步為試件設計。學生可以根據自身需要，就截面（形狀、尺寸）、（相對）偏心距、配筋率（縱筋、箍筋）、長細比、混凝土強度等參數分別設計。

    第二步為應變片黏貼。從右側工具欄中選擇工具，拖動到合適位置。

    第三步為開始加載。通過點擊力加載按鈕，對梁加力，顯示數據曲線，以及梁的破壞現象。根據參數設置的不同，實驗顯示也會不同，可以模擬少筋梁、適筋梁、超筋梁從加載開始、開裂及破壞全過程、顯示裂縫的發生和開展。

    第四步為實驗報告。

    9、考核模式：隨機抽取題庫中的10道選擇題，并能互動實操考核評分。

    建研式反力架-平行四連桿結構工程試驗系統-高校

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     結構力學試驗加載系統

    主要技術參數：

    1.zui大軸向壓縮力：10000kN。

    2.負荷精度：優于±1%(1%-F.S.)。

    3.位移精度：優于±1%F.S。

    4.位移分辨率:0.001mm。

    5.壓縮空間范圍：0-5000mm。

    6.立柱凈距：X方向1100mmY方向680mm。

    7.立柱直徑:220mm。

    8.橫梁升降方式：電機鏈輪鏈條傳動機構。

    9.工作活塞上升速度：0～55mm/min（可調）。

    10.主作動器結構形式：單出桿雙作用結構。

    11.作動器zui大軸向壓縮力：10000kN。

    12.作動器zui大軸向拉伸力：3000kN。

    13.主作動器zui大行程：300mm。

    14.下壓板小車尺寸：2400x1000x200mm。

    15.下壓板小車移動方式：電機傳動。

    16.外形尺寸：7500x2000x1400（高x寬x深）mm。

    17.液壓系統流量：20L/min。

    18.zui高工作壓力30MPa。

    19.控制功能：電液伺服控制，可實現力控和位移控，兩種控制方式之間可平滑切換。

    20.輔助試驗裝置:與下壓板小車配套使用的刀口鉸支座、柱端鉸支座、梁端鉸支座等。

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