概述
結(jié)構(gòu)套件來自 Matrix，涵蓋了機械工程學科領(lǐng)域中七種常用的結(jié)構(gòu)原理。我們的解決方案適用于的學院和大學。
結(jié)構(gòu)系列向?qū)W生教授彎矩、剪切力、簡支梁的反作用力、彎曲應(yīng)力、梁的偏轉(zhuǎn)、桿的扭轉(zhuǎn)和銷接框架。
特點
堅固的金屬工作面板，帶有可拆卸的腿，便于存放；
帶有特殊模制蓋的提手可在不使用時保護設(shè)備；
堅固耐用的組件，專為在教育實驗室中使用而設(shè)計；
USB 連接，輕松供電，同時收集和分析數(shù)據(jù)；
包含用于手動數(shù)據(jù)收集的內(nèi)置 LCD 的套件中的墻壁插頭；
所有 7 個套件均包含全面的免費課程和工作表。
彎矩
該套件允許學生將負載施加到懸掛在橫梁上的吊架上，這些吊架固定在兩個支架之間。一個支撐允許旋轉(zhuǎn)運動，用作銷釘支撐，而另一個允許平移運動，用作滾輪支撐。
稱重傳感器測量由于學生施加的負載而產(chǎn)生的彎矩，然后學生可以產(chǎn)生正負彎矩。可以在梁上施加點載荷和均勻分布的載荷，以便學生在實驗中獲得各種不同情況的經(jīng)驗。一個集成的稱重傳感器測量施加在切口上的力，并顯示在內(nèi)置的 LCD 顯示屏上。
顯示器具有用于實驗設(shè)置的按鈕歸零功能。實驗由連接到 PC 或墻上插頭的 USB 電纜供電。如果USB通過PC端口連接，數(shù)據(jù)采集可以直接輸出到excel或進一步的實驗分析和模擬。
學習目標
? 由于變化的單點載荷而產(chǎn)生的切割彎矩
? 因移動單點載荷而產(chǎn)生的切割彎矩
? 由于均勻分布的載荷而產(chǎn)生的切割彎矩
? 由于點載荷和疊加的均勻分布載荷造成的切削彎矩
剪切力
該套件允許學生將負載施加到懸掛在橫梁上的吊架上，這些吊架固定在兩個支架之間。一個支撐允許旋轉(zhuǎn)運動，用作銷釘支撐，而另一個允許平移運動，用作滾輪支撐。
稱重傳感器測量由于學生施加的載荷而產(chǎn)生的彎矩，然后學生可以產(chǎn)生正負剪切力。可以在梁上施加點載荷和均勻分布的載荷，以便學生在實驗中獲得各種不同情況的經(jīng)驗。一個集成的稱重傳感器測量施加在切口上的力，并顯示在液晶顯示屏上。
顯示器具有用于實驗設(shè)置的按鈕歸零功能。實驗由連接到 PC 或墻上插頭的 USB 電纜供電。如果USB通過PC端口連接，數(shù)據(jù)采集可以直接輸出到excel或進一步的實驗分析和模擬。
學習目標
? 由于變化的單點載荷在切割處產(chǎn)生的剪切力
? 由于移動的單點載荷在切割處產(chǎn)生的剪切力
? 由于均勻分布的載荷在切割處產(chǎn)生的剪切力
? 由于點載荷和疊加的均勻分布載荷造成的切割剪切力
簡支梁的反作用力
該產(chǎn)品允許學生探索帶有支撐的梁上的反作用力行為。兩個“簡單支撐”的支撐連接到稱重傳感器，以便精確測量反作用力的加載參數(shù)。稱重傳感器輸出連接到液晶顯示器和USB干擾數(shù)據(jù)采集，用于進一步的實驗分析。
橫梁有一個測量指示器，用于精確測量支撐之間的距離，而兩個支撐塊都可以沿著軌道滑動，以探索不同長度的行為。橫梁具有增量銷，用于在不同位置懸掛重物以產(chǎn)生不同的點載荷，并且可以平衡頂部的重物以產(chǎn)生均勻分布的載荷。
也可以實現(xiàn)懸垂點載荷以產(chǎn)生負反作用力以顯示力的方向。這使學生能夠探索正反作用力和疊加原理。
學習目標
? 點載荷引起的反應(yīng)
? UDL 引起的反應(yīng)
? 懸垂引起的反應(yīng)
? 由于支撐之間的距離不同，反作用力會發(fā)生變化
彎曲應(yīng)力
彎曲應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)品為學生提供了一個帶有 4 個應(yīng)變儀的梁。然后將這些應(yīng)變儀連接到后面板，允許簡單的 4mm 香蕉插頭插座連接來進行實驗。
該實驗探討了施加載荷的梁中的彎曲應(yīng)力。使用彎曲變形和應(yīng)力方程，可以將理論值與實驗輸出進行比較。應(yīng)變儀可以使用 4 毫米香蕉電纜連接成 3 種不同的惠斯通電橋配置。然后學生可以探索四分之一橋、半橋和全橋配置的行為。在沒有應(yīng)變儀的情況下，使用高精度電阻器構(gòu)成惠斯通電橋。
LCD 顯示屏顯示惠斯通電橋輸出的毫伏變化。用歸零按鈕重置實驗。
實驗由連接到 PC 或墻上插頭的 USB 電纜供電。如果USB通過PC端口連接，數(shù)據(jù)采集可以直接輸出到excel或進一步的實驗分析和模擬。
學習目標
? 應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系
? 應(yīng)變計作為儀器
? 通過實驗和計算找到中性軸
? 四分之一、半和全惠斯通電橋應(yīng)用，各有優(yōu)缺點
梁的偏轉(zhuǎn)
該套件允許學生利用一系列梁來了解梁和懸臂梁的彈性特性。
橫梁可以安裝在一個支架上形成懸臂，或安裝在兩個支架之間，采用不同的固定方法，形成簡單支撐和固定或“encastre”梁。學生施加載荷并測量撓度。該產(chǎn)品包括一組不同金屬的“樣品”，用于比較彈性性能。它還允許學生改變梁的長度，以了解這如何影響給定載荷的撓度大小。
Digital Mitutoyo 表盤有自己的顯示屏，但它連接到 USB 接口，因此可以通過 USB 電纜進行數(shù)據(jù)采集。
學習目標
? 梁彎曲公式
? 點載荷和 UDL（均勻分布載荷）引起的變形
? 梁固定件如何影響以下的偏轉(zhuǎn)：簡支梁、固定或“encastre”梁、懸臂梁、支撐懸臂
? 偏轉(zhuǎn)光束的形狀
? 光束長度和偏轉(zhuǎn)
? 梁材料和撓度——彈性（楊氏）模量
? 梁橫截面和撓度——第二面積矩（“I”值）——以及材料剛度
桿的扭轉(zhuǎn)
該套件可讓學生了解桿的扭轉(zhuǎn)彈性特性。學生從一系列測試棒中進行選擇，并將它們安裝到實驗工作面板上。他們可以調(diào)整夾頭之間的距離，以進行不同桿長度的測試。每個夾頭都包括與平臺上的刻度一起工作的指針，以實現(xiàn)準確定位。
學生們使用夾頭對試樣施加角度偏轉(zhuǎn)，該夾頭包括一個精密電位計來測量角度偏轉(zhuǎn)，然后將其顯示在 LCD 顯示屏上。另一個卡盤連接到稱重傳感器以測量產(chǎn)生的扭矩，該扭矩顯示在另一個 LCD 顯示器上。學生使用教科書梁方程來預(yù)測撓度和扭矩關(guān)系，并將計算結(jié)果與測量結(jié)果進行比較。這有助于確認教科書方程的可靠性和實驗結(jié)果的準確性。
該產(chǎn)品包括一組不同金屬的桿，用于比較彈性特性、尺寸和極性二次矩（'J' 值）。它還允許學生改變桿的有效長度，以了解這如何影響給定扭矩的偏轉(zhuǎn)幅度。角度和稱重傳感器輸出連接到USB干擾，可以通過USB線進行數(shù)據(jù)采集。
學習目標
? 扭轉(zhuǎn)公式
? 桿長度和扭轉(zhuǎn)角的關(guān)系
? 桿材料和角偏轉(zhuǎn) - 彈性（剪切）模量 (G)
? 桿橫截面尺寸和扭轉(zhuǎn) - 面積的極二階矩 (J)
銷接框架
該套件允許學生在銷接頭框架的不同位置施加載荷，以探索每個結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)的拉力和壓力。 6 個結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的每一個上的 6 個稱重傳感器直接連接到 LCD 顯示器以進行輸出和 USB 推斷以進行數(shù)據(jù)采集。
LCD 顯示屏旁邊的歸零按鈕允許學生每次將稱重傳感器輸出歸零并設(shè)置實驗。
兩個懸掛位置允許學生探索框架中冗余的概念以及負載如何通過系統(tǒng)傳輸。 磁性滑輪也允許學生施加有角度的負載。 學生將學習使用節(jié)點法和截面法分析結(jié)構(gòu)構(gòu)件，同時使用弓的符號。
學習目標
? 接頭方法
? 分段方法
? 弓符號
? 多負載冗余疊加原理
