材料力学仿真实验
STRS结构力学材料力学仿真实验
该软件可以电脑模拟结构-模拟并扩展TecQuipment的结构范围。
19种不同实验的一些截图●适用于机械工程、土木工程和结构工程专业学生的高质量结构教学模块;●精确模拟19个TecQuipment结构类型的实验;●包括用户指南,内有建议的实验以及标准答案;●能进行超出实验硬件限制的虚拟实验;●简单易懂、易操作;●单向用户,也可联网。
●TecQuipment结构范围教学硬件的理想伴侣。
产品描述:TecQuipment的结构软件是土木工程、机械工程和结构工程专业学生的理想选择。
它能让学生进行电脑模拟的实验,学习结构原理。
该结构软件也是TecQuipment硬件模块(STR2到STR20)的理想伴侣。
它包含每个硬件模块的模拟形式。
软件在独立使用或者联网使用的时候是一个有用的工具。
TecQuipment可根据您的需要提供不同的网络许可。
结构软件可让学生在硬件的基础上扩展每个实验的范围。
它可以模拟硬件,但可以让学生改变并扩展实验的许多部件。
根据实验模块,学生可以改变每个实验的不同部件,包括:●支架的类型和数量●结构或试件的形状●结构或试件的材料●结构或试件的杨氏模量该软件也能让学生施加更大范围的载荷,通常包括均布载荷(而学生在很多硬件实验里是不能施加的)。
学生可以观察、制表并用图形表示数据,这样可以节省时间。
他们可以学习并比较许多不同结构的属性。
注:您可以单独购买结构软件(STRS),但是该结构软件是免费地与数据采集模块(STR2000)一起提供。
标准特征●配有综合的用户指南(学生指南和讲课指南)●2年质保●按照最新的欧盟标准生产基本元件●适合的电脑网络版本●STRN5- 5个网络许可●STRN10- 10个网络许可●STRN25- 25个网络许可●STRN50- 50个网络许可实验许多结构原理的电脑模拟测试,包括:●梁的弯矩●梁的剪切●横梁和悬臂梁的挠曲●梁的弯曲应力●圆形截面梁的扭转●非对称截面梁的弯曲和剪心●铰接框架●三铰拱●双铰拱●固定拱●压杆失稳●连续梁和超静定梁●曲杆和吊柱●梁的塑性弯曲●门架的塑性弯曲●冗余桁架●框架挠曲和反力●简单悬索桥●门架的弯矩规格提供的箱子里包含:●CD-ROM●硬件保护钥匙(安全装置)●用户指南净尺寸和净重:250mm*200mm*50mm,0.5kg至少需要的电脑配置:●Microsoft® Windows® XP, Vista,或Windows®7 操作系统●至少16-bit色彩及800像素纵向分辨率的屏幕●40MB的硬盘空间●USB端口(用于软件保护钥匙-即“安全装置”●CD-ROM驱动。
材料力学虚拟仿真实验系统的开发
材料力学虚拟仿真实验系统的开发李霞【摘要】用Visual Basic 6.0系统开发了材料力学虚拟仿真实验系统.该系统采用图形用户界面、选单和对话框驱动,通过对话窗口选择梁的类型、横截面形状、尺寸以及荷载类型、大小等参数,在窗口实时显示变形、剪力和弯矩.该系统还可测量不同位置的挠度和内力、查询不同位置梁的内力方程和挠曲线方程的系数,并得到准确数据.虚拟仿真实验将抽象概念用图形显示出来,有利于学生对材料力学概念的理解和掌握.%A virtual experiment system of material mechanics was developed by Visual Basic 6.0.The system was driven by Graphical User Interface (GUI),menu and dialog box.The type and sizes of beam,the type and sizes of beam section,the type and amplitude of loading and soon,were selected and inputted in dialogue windows. The deformation, shear force and moment diagram were displayed in windows simultaneously.The exact displacement and internal force at any position can be measured.The concrete coefficients of equations of deflection curve and internal force equations at any segment of beam can be gotten. Abstract concept was expressed by graphics visually using virtual experiment,which is benefit for student to understand and master the concept of material mechanics.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2016(033)012【总页数】3页(P125-127)【关键词】材料力学实验;虚拟实验;计算机仿真【作者】李霞【作者单位】华侨大学土木工程学院,福建厦门 361021【正文语种】中文【中图分类】TP391.9;TB301材料力学是土木工程、机械工程以及航天航空工程等许多专业的专业基础课,该课程为工科学生初步建立起应力和变形的基本概念,为后续的结构力学、弹性力学等课程的学习打下基础,是必不可少的重要教学内容。
基于虚拟仿真的材料力学机械实验教学改革
[收稿时间]2023-06-28[基金项目]河南省高等学校重点科研项目(20B560005);教育部产学研项目(202101359004)。
[作者简介]薛娜(1981—),女,河南人,博士,讲师,研究方向为土木工程防灾减灾。
[摘要]实验教学是人才培养的重要环节,文章分析了目前材料力学机械实验教学中存在的问题,提出利用虚拟仿真实验教学平台,通过建立网络实验教学资源、开展虚拟仿真实验、完善实验数据库等方面进行材料力学机械实验教学改革,进一步优化了实验教学体系,提高了实验教学效果,激发了学生的创新意识。
[关键词]虚拟仿真;材料力学机械;实验教学改革[中图分类号]G642.0[文献标识码]A [文章编号]2095-3437(2023)23-0074-04112023年12University Education实验教学是高等学校工科专业人才培养不可缺少的重要环节[1-2],材料力学机械实验是高等学校工科力学基础课程必修课内实验,其主要任务是使学生在理论学习的前提下进行巩固操作,加深对材料拉伸、压缩受力过程的了解,提高对力学基本概念、基本理论的认识,牢固掌握材料性能指标的检测方法,锻炼实际操作和动手能力,培养分析问题、解决问题的能力,对于学生实验操作能力、工程协作意识和创新能力的培养有着重要的作用。
材料力学机械实验是实物破坏性实验,实验项目具有不可重复性。
然而,在长期的教学实践中发现,部分学生在做实验之前,对实验中所涉及仪器设备的操作原理、操作规程及整个实验过程不够了解,导致不能很好地完成实验项目,甚至损坏仪器设备。
此外,现有实验教学多局限于用实验验证基本理论,并进行实验数据处理、分析,学生做完实验后收获不大,难以完全掌握实验中所涉及的技术和方法,不利于学生实验动手能力及创新能力的培养。
同时,现有的机械实验教学往往局限于单一材料、单一尺寸、单一实验数据结果,不能有效地激发学生的实验兴趣,学生的创新能力培养往往大打折扣。
材料力学仿真实验设计
材料 力学仿 真实验设计 *
李会 云 陈二 忠 杨 少 冲
摘 要 : 利用仿真模拟技术, 设计 了基于 Wi o 平 台, n ws d 采用模 块化结构 的材 料力学模 拟仿 真实验教 学系统, 出仿真 指
实 验教 学 系统 与实 物 实验 互相 配 合 , 可提 高 实 验 教 学 的 效果 , 解 当前 材 料 力 学 实 验教 学 的 困境 。 缓
材料力学-梁变形及光弹、疲劳演示实验
材料力学实验
圆环对径受压
BUAA
材料力学实验
疲劳演示实验
北京航空航天大学 材料力学教研室
BUAA
材料力学实验
➢ 实验目的
了解疲劳试验机的结构和基本原理;
观察疲劳失效现象和断口特征,了解影响结构疲劳寿 命的主要因;
了解测定材料疲劳极限的方法。
Page17
BUAA
➢ 实验设备与仪器
材料力学实验
BUAA
材料力学实验
B061
梁变形实验及光弹性、疲劳演示实验
Page1
BUAA
材料力学实验
光弹性演示实验
北京航空航天大学 材料力学实验室
BUAA
材料力学实验
➢ 实验目的
了解平面光弹性法的基本原理,了解光弹性法的主 要优缺点及其在实验应力分析中的应用;
了解透射式光弹仪的结构,了解平面偏振光场、圆偏 振光场、暗场、亮场的光路构成及其在光弹性法中的 作用 ;
怎样测?
4. 是否可以利用简支梁实验装置测材料的弹性模量? 5. 测量悬臂梁挠曲线时,因条件所限只能在自由端端点处安装数显千分表,
如何测得悬臂梁自由端受载时的挠曲线?(要求测量点不少于5个点) 6. 简述光弹性法的优缺点。 7. 涉及动载荷产生的疲劳问题时,结构设计需要注意哪些问题?
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1. 回顾:光的偏振与双折射现象
材料力学实验
方解石的永久双折射
O光与e光特点
• o光位于入射面
折射角与入射角正玄之 比恒定
• o光与e光都为线偏振光, 且相互垂直
• o光与e光的折射率不同
有些非晶体材料,如环氧树脂、有机玻璃等,在不受外力时没有双 折射现象。受外力时就发生双折射现象,而当外力撤除时,双折射 现象又消失。这种现象称为暂时双折射。
材料力学实验(拉压试验)
材料力学实验(拉压试验)拉伸实验一.实验目的:1.学习了解电子万能试验机的结构原理,并进行操作练习。
2.确定低碳钢试样的屈服极限3.确定铸铁试样的强度极限、强度极限。
、伸长率、面积收缩率。
4.观察不同材料的试样在拉伸过程中表现的各种现象。
二.实验设备及工具:电子万能试验机、游标卡尺、记号笔。
三.试验原理:塑性材料和脆性材料拉伸时的力学性能。
(在实验过程及数据处理时所支撑的理论依据。
参考材料力学、工程力学课本的介绍,以及相关的书籍介绍,自己编写。
)四.实验步骤1.低碳钢实验(1)量直径、画标记:用游标卡尺量取试样的直径。
在试样上选取3各位置,每个位置互相垂直地测量2次直径,取其平均值;然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。
用记号笔在试样中部画一个或长的标距,作为原始标距。
(2)安装试样:启动电子万能试验机,手动立柱上的“上升”或“下降”键,调整活动横梁位置,使上、下夹头之间的位置能满足试样长度,把试样放在两夹头之间,沿箭头方向旋转手柄,夹紧试样。
(3)调整试验机并对试样施加载荷:调整负荷(试验力)、峰值、变形、位移、试验时间的零点;根据出加载速度,其中计算为试样中部平行段长度,当测定下屈服强度和抗拉强度时,并将计算结果归整后输入;按下显示屏中的“开始”键,给试样施加载荷;在加载过程中,注意观察屈服载荷的变化,记录下屈服载荷的大小,当载荷达到峰值时,注意观察试样发生的颈缩现象;直到试样断裂后按下“停止”键。
(4)试样断裂后,记录下最大载荷和断口处最小直径。
从夹头上取下试样,重新对好,量取断后标距2.铸铁实验(1)量直径:用游标卡尺量取试样的直径。
在试样上选取3各位置,每个位置互相垂直地测量2次直径,取其平均值;然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。
(2)安装试样:启动电子万能试验机,手动立柱上的“上升”或“下降”键,调整活动横梁位置,使上、下夹头之间的位置能满足试样长度,把试样放在两夹头之间,沿箭头方向旋转手柄,加紧试样。
材料力学实验报告2篇
材料力学实验报告材料力学实验报告2篇在人们素养不断提高的今天,报告使用的频率越来越高,报告具有成文事后性的特点。
一听到写报告马上头昏脑涨?下面是小编为大家整理的材料力学实验报告,欢迎大家分享。
材料力学实验报告1一、实验目的:二、实验设备和仪器:三、实验记录和处理结果:四、实验原理和方法:五、实验步骤及实验结果处理:六、讨论:材料力学实验报告范文一、用途该实验台配上引伸仪,作为材料力学实验教学中测定材料弹性模量E实验用。
二、主要技术指标1.试样:Q235钢,直径d=10mm,标距l=100mm。
2.载荷增量△F=1000N①砝码四级加载,每个砝码重25N;②初载砝码一个,重16N;③采用1:40杠杆比放大。
3.精度:一般误差小于5%。
三、操作步骤及注意事项1.调节吊杆螺母,使杠杆尾端上翘一些,使之与满载时关于水平位置大致对称。
注意:调节前,必须使两垫刀刃对正V型槽沟底,否则垫刀将由于受力不均而被压裂。
2.把引伸仪装夹到试样上,必须使引伸仪不打滑。
①对于容易打滑的引伸仪,要在试样被夹处用粗纱布沿圆周方向打磨一下。
②引伸仪为精密仪器,装夹时要特别小心,以免使其受损。
③采用球铰式引伸仪时,引伸仪的架体平面与实验台的架体平面需成45o左右的角度。
3.挂上砝码托。
4.加上初载砝码,记下引伸仪的读数。
5.分四次加等重砝码,每加一次记一次引伸仪的读数。
注意:加砝码时要缓慢放手,以使之为静载,并注意防止失落而砸伤人、物。
6.实验完毕,先卸下砝码,再卸下引伸仪。
7.加载过程中,要注意检查传力机构的零件是否受到干扰,若受干扰,需卸载调整。
四、计算试样横截面积A应力增量d24FA引伸仪放大倍数K=20xx引伸仪读数Ni(i0,1,2,3,4)引伸仪读数差NjNiNi1(j1,2,3,4)引伸仪读数差的平均值N平均14Nj4j1N平均K试样在标距l段各级变形增量的平均值l应变增量ll材料的弹性模量E材料力学实验报告2一、实验目的1.测定低碳钢(Q235)的屈服点s,强度极限b,延伸率,断面收缩率。
材料力学实验报告2篇
材料力学实验报告材料力学实验报告2篇在人们素养不断提高的今天,报告使用的频率越来越高,报告具有成文事后性的特点。
一听到写报告马上头昏脑涨?下面是小编为大家整理的材料力学实验报告,欢迎大家分享。
材料力学实验报告1一、实验目的:二、实验设备和仪器:三、实验记录和处理结果:四、实验原理和方法:五、实验步骤及实验结果处理:六、讨论:材料力学实验报告范文一、用途该实验台配上引伸仪,作为材料力学实验教学中测定材料弹性模量E实验用。
二、主要技术指标1.试样:Q235钢,直径d=10mm,标距l=100mm。
2.载荷增量△F=1000N①砝码四级加载,每个砝码重25N;②初载砝码一个,重16N;③采用1:40杠杆比放大。
3.精度:一般误差小于5%。
三、操作步骤及注意事项1.调节吊杆螺母,使杠杆尾端上翘一些,使之与满载时关于水平位置大致对称。
注意:调节前,必须使两垫刀刃对正V型槽沟底,否则垫刀将由于受力不均而被压裂。
2.把引伸仪装夹到试样上,必须使引伸仪不打滑。
①对于容易打滑的引伸仪,要在试样被夹处用粗纱布沿圆周方向打磨一下。
②引伸仪为精密仪器,装夹时要特别小心,以免使其受损。
③采用球铰式引伸仪时,引伸仪的架体平面与实验台的架体平面需成45o左右的角度。
3.挂上砝码托。
4.加上初载砝码,记下引伸仪的读数。
5.分四次加等重砝码,每加一次记一次引伸仪的读数。
注意:加砝码时要缓慢放手,以使之为静载,并注意防止失落而砸伤人、物。
6.实验完毕,先卸下砝码,再卸下引伸仪。
7.加载过程中,要注意检查传力机构的零件是否受到干扰,若受干扰,需卸载调整。
四、计算试样横截面积A应力增量d24FA引伸仪放大倍数K=20xx引伸仪读数Ni(i0,1,2,3,4)引伸仪读数差NjNiNi1(j1,2,3,4)引伸仪读数差的平均值N平均14Nj4j1N平均K试样在标距l段各级变形增量的平均值l应变增量ll材料的弹性模量E材料力学实验报告2一、实验目的1.测定低碳钢(Q235)的屈服点s,强度极限b,延伸率,断面收缩率。
材料力学实验
材料力学实验材料力学实验是材料科学与工程中非常重要的一部分,通过实验可以了解材料的性能和行为,为材料的设计、制备和应用提供重要的参考。
本文将从材料力学实验的基本原理、常用实验方法和实验注意事项等方面进行介绍。
首先,材料力学实验的基本原理是通过施加外力或加载,观察材料的变形和破坏过程,从而得到材料的力学性能参数。
常用的力学性能参数包括弹性模量、屈服强度、断裂强度、延伸率等。
这些参数对于材料的选择、设计和应用具有重要的指导意义。
在材料力学实验中,常用的实验方法包括拉伸实验、压缩实验、弯曲实验、硬度测试等。
拉伸实验是最常用的一种实验方法,通过在材料上施加拉力,观察材料的拉伸变形和破坏过程,得到材料的拉伸性能参数。
压缩实验和弯曲实验则是用来研究材料在压缩和弯曲载荷下的性能。
硬度测试是通过在材料表面施加一定载荷,测量材料的硬度值,从而间接得到材料的强度。
在进行材料力学实验时,需要注意一些实验细节和注意事项。
首先,要选择合适的实验样品,并保证样品的制备质量和几何尺寸符合要求。
其次,在实验过程中要严格控制加载速度和加载方式,避免因为加载速度过快或不均匀而导致实验结果的误差。
另外,还需要注意实验环境的影响,如温度、湿度等因素对材料性能的影响,需要进行相应的修正和控制。
总之,材料力学实验是材料科学与工程中非常重要的一部分,通过实验可以得到材料的力学性能参数,为材料的设计、制备和应用提供重要的参考。
在进行材料力学实验时,需要严格遵守实验原理和方法,并注意实验细节和注意事项,以保证实验结果的准确性和可靠性。
希望本文的介绍对于材料力学实验有所帮助,也希望大家能够在材料力学实验中取得理想的成果。
材料力学教学创新实践(3篇)
第1篇一、引言材料力学作为一门重要的基础课程,在工程教育和科学研究领域具有广泛的应用。
然而,传统的材料力学教学模式往往以教师讲授为主,学生被动接受知识,导致学生缺乏主动性和创造性。
为了提高教学效果,培养具有创新精神和实践能力的人才,本文提出了一种材料力学教学创新实践方法。
二、教学创新实践方法1. 项目驱动教学项目驱动教学是一种以项目为中心的教学模式,通过学生完成实际项目来学习知识、解决问题。
在材料力学教学中,可以设计一系列与实际工程相关的项目,如桥梁设计、建筑结构分析等。
学生通过参与项目,将理论知识与实际应用相结合,提高实践能力和创新思维。
具体步骤如下:(1)项目设计:根据材料力学的教学大纲和实际工程需求,设计具有挑战性和实践性的项目。
(2)项目分解:将项目分解为若干个阶段,每个阶段对应一个知识点。
(3)学生分组:将学生分成若干个小组,每个小组负责完成一个阶段的项目。
(4)指导与交流:教师对学生在项目过程中遇到的问题进行指导和交流,帮助学生解决难题。
(5)成果展示与评价:项目完成后,各小组进行成果展示,教师和同学对项目进行评价。
2. 翻转课堂教学翻转课堂教学是一种将传统课堂讲授与课后自主学习相结合的教学模式。
在材料力学教学中,可以将课堂讲授的内容通过视频、PPT等形式提前上传到网络平台,学生在家自主学习和预习。
课堂上,教师引导学生进行讨论、实践和总结,提高课堂互动性和学习效果。
具体步骤如下:(1)课前预习:学生通过网络平台观看教师上传的教学视频,了解课程内容。
(2)课堂互动:教师组织学生进行讨论、实践和总结,加深对知识的理解。
(3)课后巩固:学生通过课后作业、实验等环节巩固所学知识。
3. 虚拟仿真实验虚拟仿真实验是一种利用计算机技术模拟实际实验过程的教学方法。
在材料力学教学中,可以设计一系列虚拟仿真实验,如材料拉伸、压缩、弯曲等。
学生通过虚拟实验,直观地了解实验现象,掌握实验原理,提高实验技能。
材料力学虚拟仿真实验系统的设计与开发
材料力学虚拟仿真实验系统的设计与开发GENG Zhiting;CHEN Xuejun【摘要】结合清华大学材料力学性能实验教学的实际情况,根据教学大纲的要求,设计开发出了材料力学虚拟实验仿真系统.该系统采用图形用户界面,学生可通过操作虚拟试验机和虚拟配套测控软件来进行实验,并实时显示实验曲线.该系统采用模块化设置,可以根据用户的需要进行组合,全方位适应不同用户的测试要求.采用虚拟仿真便于教学,不仅能使课前预习、课堂操作、课后练习与作业以及课下答疑等教学环节在数字化课堂上灵活呈现,而且还可以极大地培养学生的动手能力、创新能力和探索新知识的能力.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2019(038)005【总页数】4页(P98-101)【关键词】材料力学;虚拟实验;计算机仿真【作者】GENG Zhiting;CHEN Xuejun【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】T391.00 引言材料力学是研究材料构件承载能力和变形的一门基础学科,其理论性和实践性都很强,它的实验教学是材料力学课程教学中的一个重要实践环节[1]。
通过理论教学与实验教学相结合,使学生不仅能掌握基本理论,善于分析和解决问题,同时也培养学生的动手能力、验证理论、探索新知识的能力。
目前,传统的力学实验教学模式和方法存在一些问题,例如,实验设备外形较大,实验室难以摆放足够数量的设备,无法满足学生独立进行实验的需求;实验设备昂贵,操作不当极易造成设备损坏;实验器材损耗大,如试样拉伸断裂后无法再使用,浪费现象严重;随着招生规模的逐年扩大,教学改革的不断深入,材料力学实验教学任务越来越重,仪器设备台套数和实验教师数量相对不足等问题愈加突出[2-4]。
为了以最少的经费投入解决以上问题,并进一步激发学生的学习兴趣、增强实验效果、提高实验教学质量,我校材料学院实验教学中心教师经过多年努力,采用C++语言开发出一套材料力学性能虚拟仿真实验系统用于实验教学,极大地激发了学生对材料力学实验的学习兴趣。
材料力学实验虚拟仿真
s
sb
C(ss上) E(sb)
G
ss se sp a
D(ss下)
B
A
Elastic region yielding
Elastic behavior
Strain hardening Plastic behaivor
necking
e
ss——塑性材料正常工作所
3) 材料的静载强度指标
能承担的最大应力
sb——材料所能承担的最大
应力
s
sb
F1(F) E C B A G
ss
4)冷作硬化现象 (卸载定律) 冷作硬化现象提 高了材料的比例 极限而降低了材 料的塑性性能。
a
O
ep
O1 O2
e
ee
变形前后的比较
2. 铸铁的拉伸实验
铸铁的拉伸试件
拉伸破坏后的变形情况
铸 铁 的 拉 抻 实 验
破坏形式:沿横截面的断裂,断口 与轴线垂直
s
sb
C(ss上)
E(sb)
G
ss se sp
a
D(ss下)
B
A
材料力学创新实验
钻床工作时的的偏心距和立柱的弹性模量的测定一、实验目的1)、 测定钻床工作时的偏心距和钻床立柱的弹性模量。
2)、练习桥路连接方法。
二、实验原理钻床工作时,在外压力P 的作用下,其轴力N=P ,弯矩M=P ·e ,其中e 为偏心距,A 0为立柱横截面面积。
根据迭加原理,得立柱(材料为铸铁)横截面上的理论计算公式为拉伸应力和弯矩正应力的代数和。
即260bh MA P ±=σ应变片的布置方法:R1和R2分别为立柱两侧上的两个对称点。
则 M P εεε+=1 M P εεε-=2 式中:P ε—轴力引起的拉伸应变 M ε—弯矩引起的应变根据桥路原理,采用不同的组桥方式,即可分别测出与轴向力及弯矩有关的应变值。
从而进一步求得弹性模量E 、偏心距e 。
可直接采用半桥单臂方式测出R1和R2受力产生的应变值ε1和ε2,通过上述两式算出轴力引起的拉伸应变εP和弯矩引起的应变εM;也可采用邻臂桥路接法可直接测出弯矩引起的应变εM,(采用此接桥方式不需温度补偿片,接线如图(a));采用对臂桥路接法可直接测出轴向力引起的应变εP,(采用此接桥方式需加温度补偿片,接线如图(b))。
B BR1R2R1 RU BD U BDA C A CR3 R4R R2D DE E(a) (b)三、实验步骤1)、测量立柱直径d。
取三个横截面进行测量,取三处横截面面积的平均值作为立柱的横截面面积A0。
2)、加载方案。
先选取适当的初载荷P0(一般取P0 =10% P max 左右),估算P max ,确定加载次数,每次加载△P。
3)、根据加载方案,调整好实验加载装置。
4)、按实验要求接好线,调整好仪器,检查整个测试系统是否处于正常工作状态。
5)、按实验要求接好线,调整好仪器,检查整个测试系统是否处于正常工作状态。
6)、加载。
均匀缓慢加载至初载荷P0,记下各点应变的初始读数;然后分级等增量加载,每增加一级载荷,依次记录应变值ε1和ε2,直到最终载荷。
材料力学课程虚拟仿真实验系统的开发及应用
Equipment Manufacturing Technology No.02,2020材料力学课程虚拟仿真实验系统的开发及应用安军1,曾霞光1,范劲松2*,苏崇生1,冯志源1(1.佛山科学技术学院机电工程学院,广东佛山528000;2.佛山科学技术学院工业设计与陶瓷艺术学院,广东佛山528000)摘要:提出开发一个桌面型的简易材料力学课程虚拟仿真实验系统,以拓展实验教学内容的广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平、降低实验材料的消耗,从而保证每个学生都能充分熟悉和掌握实验过程和操作。
该系统采用Unity3D作为虚拟仿真系统的开发平台,利用SdidW orks对实验设备进行了三维建模,使用C#脚本语 言编程和U G U I界面设计完成了整个虚拟系统的设计和搭建,并进行了系统测试。
最后在实际的教学中进行了应用,取 得了较好的效果。
关键词:虚拟仿真实验系统;材料力学实验;虚拟现实技术;Unity3D中图分类号:G420 文献标识码:A文章编号:1672-545X(2020)02-0166-040引言由于教学条件、办学经费和资源的限制,高等院 校中一些大型、价值高的设备在进行实际的实验教学 时往往台套数不够,造成实验没法开设或者每组人数 太多实验效果较差的现象;而且,还有许多实验属于 破坏性的损耗实验,会消耗大量的试验材料,反复实 验不仅成本高,从环保的角度来看也是对社会资源的 浪费;有些实验还具有一定的危险性和破坏性,操作 不当就会造成人员的伤亡和财产的损失针对上述情况,作者提出利用虚拟现实技术(Virtual Reality,简称 V R)开发虚拟仿真实验系统以模拟现实世界 中的实际实验。
虚拟现实技术是一种综合了多媒体技术、计算 机图形学、人机交互技术、仿真技术以及立体显示技 术等多种科学技术综合发展起来的计算机技术,利 用V R技术开发虚拟仿真实验系统,不但可以补充现 实世界中实验的不足,拓展实验教学内容广度和深 度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和 水平,同时可以代替或部分代替实际实验室里的课 程实验,弥补了大型、昂贵设备的不足,减少了大量 实验材料的损耗,而且便于学生或者教师可以随时 随地进行实验操作,成为一种真正意义上的开放实 验室,因此虚拟仿真实验环境及实验系统逐步得到了认可和推广1系统设计材料力学课程是机械类及近机类专业的一门重 要专业基础课程,该课程开设的实验项目主要有拉 伸实验(铸铁和低碳钢)、压缩实验(铸铁和低碳钢)、扭转实验和纯弯曲梁的正应力实验等4个实验,实 验学时一般是4~6个学时,主要以验证性实验为主,一般采用在理论课程里面包含实验课时,或者单独 与其它课程一起成为单独的一门实验课程,我校采 用后一种方法。
材料力学实验
材料力学实验
材料力学实验是一种用来研究材料性能和材料行为的实验方法。
在材料力学实验中,通过对材料施加外力并测量其应变和应力来研究材料的力学性能。
一些常见的材料力学实验包括:
1. 拉伸实验:将材料样品放在材料拉伸试验机中,施加拉力来延长材料,同时测量其应变和应力。
这可以用来研究材料的强度、韧性和延展性。
2. 压缩实验:将材料样品放在材料压缩试验机中,施加压力来压缩材料,同时测量其应变和应力。
这可以用来研究材料的抗压性能和变形行为。
3. 弯曲实验:将材料样品放在材料弯曲试验机中,施加弯曲力来弯曲材料,同时测量其应变和应力。
这可以用来研究材料的弯曲强度和弯曲刚度。
4. 疲劳实验:通过连续施加循环载荷来研究材料的疲劳寿命和疲劳强度。
这可以用来评估材料在长期循环加载下的性能。
5. 冲击实验:通过施加冲击载荷来研究材料的韧性和抗冲击性能。
这可以用来评估材料在突然受到外部冲击时的表现。
通过这些实验,研究人员可以获得材料的力学性能参数,了解材料在实际应用中的表现,从而指导材料设计和工程应用。
材料力学实践教学中虚拟仿真技术的应用探讨
材料力学实践教学中虚拟仿真技术的应用探讨孙金超 赵庆娟*(桂林理工大学机械与控制工程学院 广西桂林 541010)摘要: 信息技术的迅速发展对教育教学领域产生了深远的影响。
在现代教育背景下虚拟仿真技术在实践教学中发挥着重要的作用。
通过创建真实感的学习环境,将虚拟仿真技术应用到材料力学理论与实践教学过程中,改变单一感官刺激的课堂讲授式教学模式,有利于促进学生对知识的理解,提高学生的应用能力。
该文分析了材料力学理论与实践教学中存在的主要问题,总结了将虚拟仿真技术应用在材料力学理论与实践教学中的特点与优势,对虚拟现实技术在材料力学理论和实践教学中的应用展开探讨,以期为材料力学课程的教学提供了一些可参照的思路。
关键词: 虚拟仿真技术 材料力学 实验教学 教育教学中图分类号: G642文献标识码: A文章编号: 1672-3791(2023)17-0214-04Discussion on the Application of Virtual Simulation Technology inthe Practical Teaching of Material MechanicsSUN Jinchao ZHAO Qingjuan*(College of Mechanical and Control Engineering, Guilin University of Technology, Guilin, Guangxi ZhuangAutonomous Region, 541010 China)Abstract: The rapid development of information technology has had a profound impact on the field of education and teaching. Under the background of modern education, virtual simulation technology plays an important role in practical teaching. By creating a realistic learning environment, applying virtual simulation technology to the theo‐retical and practical teaching process of Material Mechanics, and changing the classroom teaching-type teaching mode of single sensory stimulation is conducive to promoting students' understanding of knowledge and improving their application ability. This paper analyzes the main problems in the theoretical and practical teaching of Material Mechanics, summarizes the characteristics and advantages of applying virtual simulation technology to the theoretical and practical teaching of Material Mechanics, and discusses the application of virtual reality technology in the theo‐retical and practical teaching of Material Mechanics, so as to provide some referential ideas for the teaching of Ma‐terial Mechanics.Key Words: Virtual simulation technology; Material Mechanics; Practical teaching; Education and teaching自新冠肺炎疫情以来,全国乃至全球的教育教学工作都受到了影响。
材料力学创新实验报告
材料力学创新实验报告——加强筋对钢板强度的作用分析一、实验背景生活中,很多都多构件都是用钢制的薄板做成的。
如宿舍中放物品的架子、图书馆中的书架、柜子的门等等。
通过观察,我们发现:这些钢板的背面都焊有一块长条状的加强筋。
而这些钢板又普遍要承受较大的载荷,我们就考虑到:这些加强筋对钢板强度的提高是否有帮助呢?同时我们有考虑到,长条状的加强筋并没有覆盖到钢板的各个位置,因此我想到:对于有加强筋的钢板,平面上不同位置的应变是否存在不同?二、实验目的1、通过将有加强筋的钢板与没有加强筋的钢板同时加载,观察加强筋对钢板各点应力大小的影响。
2、通过粘贴应变花,判断钢板受载荷时是否承受扭转应力。
三、实验方案选取两块材料、尺寸相同钢板,其中一块背面焊有加强筋、另一块没有加强筋。
进行对照试验。
分别在两块钢板上相同的位置粘贴应变片。
并分别在相同位置加载,测量各点应变,进行对比。
分析加强筋对钢板强度的影响。
四、实验过程1、前期准备我们在实验室的柜子里找到了一块带有加强筋的钢板。
为了进行对比研究,我们找到了一位铁匠师傅,帮我们做了一块尺寸一样,但是没有加强筋的钢板。
2、贴片方案本次实验,我们在两块钢板上共贴了24个应变片。
如图2-1,在没有加强筋的钢板上,我们分别在正反面A、B、C、D四点各贴一片,共计8片。
如图2-2,在有加强筋的钢板上,除了上述8片之外,还在C、D点±45°方向的贴了片,以研究钢板是否受扭。
图2-1图2-23、加载方案现实中承重钢板均可近似看成是承受的均布载荷,对于本实验来讲,采用均布加载似乎更合理些。
但由于应变片就在钢板的表面,考虑到采用均布加载会触碰到应变片。
因此我们采用集中加载。
通过分析我们发现钢板应力最大的点为加载点。
因此我们在粘贴应变片的位置(即上图的A、B、C、D四点)分别加载。
每个点分别放置0.5kg 、1kg、2kg砝码,进行三次加载。
每次加载时分别读出各点的应变值并记录。
虚拟仿真实验教学项目
虚拟仿真实验教学项目部分专业建设指南
(征求意见稿)
机械大类专业虚拟仿真实验教学项目建设指南
信息类专业虚拟仿真实验教学项目建设指南
化工与制药类专业虚拟仿真实验教学项目建设指南
环境科学与工程专业虚拟仿真实验教学项目建设指南
核工程类专业虚拟仿真实验教学项目建设指南
纺织类专业虚拟仿真实验教学项目建设指南
林业工程类专业虚拟仿真实验教学项目建设指南
农业工程类专业虚拟仿真实验教学项目建设指南
轻工类专业虚拟仿真实验教学项目建设指南
食品类专业虚拟仿真实验教学项目建设指南
自然保护与环境生态类虚拟仿真实验教学项目建设指南
医学类专业虚拟仿真实验教学项目建设指南
虚拟仿真实验教学项目建设指南
(经济管理类)
虚拟仿真实验教学项目建设指南(艺术类)。
基于VB和ANSYS的_材料力学仿真实验_系统_赵连华
第7卷第1期长沙航空职业技术学院学报Vo1.7No .12007年3月CHANGS HA AERO NAUT I CAL VOCATI ONAL AND TECHN I CAL COLLEGE J O UR NALM ar .2007基于VB 和ANSYS 的《材料力学仿真实验》系统赵连华(铁岭师范高等专科学校,辽宁铁岭 112001)摘要:提出利用大型有限元分析软件AN S Y S10.0开发材料力学仿真实验软件的设计思路,并给出具体开发方案,为材料力学仿真实验软件的开发探索一种新方法,对材料力学仿真实验教学进行有益尝试。
关键词:材料力学;仿真实验;V is ua l Basic ;ANSY S中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1671-9654(2007)01-023-03收稿日期:2006-11-24作者简介:赵连华(1949-),辽宁省铁岭市人,教授,副校长,研究方向为工程力学、结构设计。
The Syste m ofM aterialD yna m ics Si m ulated Experi m ents Based on t he VB and ANSISZ HAO L i a n-hua(Tieling Teachers C ollege ,Tieling L iaoning 112001)Abstract :The essay puts for w ard that usi n g l a rge li m ited e le m ent analysi n g so ft w aresANSYS to de -ve l o p m aterial dyna m i c s si m u lated exper i m ents so ft w ares ,the author g i v es the concrete develop i n gsche m e .The author a lso explores a ne w m e t h od for deve l o pi n g m aterial dyna m ics si m u lated experi m ent soft w ares wh ich is a benefic i a l try to the teaching o fm ateria l dyna m ics si m ulated experi m ents .K ey w ords :m aterial dyna m ics ;si m ulated expri m ents ;V isual Basic ;ANSYS 材料力学实验是学习力学课程及工程专业课程不可缺少的重要环节。
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剪切挤压模型尺寸
钢板: 中间板 侧板 螺栓: 载荷:
75X50X10 mm 75X50X8 mm D=10 mm 螺帽 16X6 q=5MPa
实用计算结果
1.剪应力
2.挤压应力 中间板 侧板
Fs F / 2 5 50 10 15.9MPa 2 A A 10 4
1 Fbs F 5 50 10 bs 1 1 25MPa Abs Abs 10 10
材料力学仿真实验Βιβλιοθήκη 天津理工大学 材料力学课程组
开展材料力学仿真实验的目的
1.解决内容重要,学生理解困难的问题 2.解决真实实验难以实施的问题。
执行有限元计算的主要步骤
1.预处理 选结构计算 2.前处理 单元类型 材料参数 几何模型 划分 单元 3.求解器 位移边界条件 力边界条件 求解 4.后处理 查看计算结果 保存结果 动画
2 Fbs F / 2 5 50 10 / 2 bs 2 2 15.6MPa Abs Abs 10 8