學(xué)

生

力

學(xué)

模擬實

驗在愉悅的情境中學(xué)習(xí)力學(xué)模擬實驗學(xué)生元件盒塑料件印刷件金屬件其它件元件盒實驗元件完成教材實驗內(nèi)容應(yīng)用元件盒材料完成《土木工程力學(xué)基礎(chǔ)》教材附實驗內(nèi)容手指壓塑料條的力小，塑料條保持直線形狀。手指壓塑料條的力大，塑料條可能突然變彎。受集中荷載作用，塑料片變形大受均布荷載作用，塑料片變形小

作用在塑料片上的兩繩拉力必然等值、反向、共線，滿足二力平衡條件

將不規(guī)則的紙板按不同的懸掛點懸掛兩次，吊繩所在的兩條直線的交點即重心

如果一個力與一個力系等效，這個力稱為該力系的合力，該力系的各力則稱為這個力的分力

欲將已知的力矢量沿指定的兩個方位分解，通過力矢量的起點或終點分別作指定方位的平行線，即得相應(yīng)的平行四邊形剛結(jié)點：被連接桿件在連接處既不能相對移動，又不能相對轉(zhuǎn)動鉸結(jié)點：被連接桿件在連接處可以相對轉(zhuǎn)動，但不能相對移動平面桿系結(jié)構(gòu)的實際支座簡化為三種理想化支座拱在豎向荷載作用下，存在水平支座反力巧妙運用二力平衡條件做到“牙簽掛墊片”模擬兩種方法起吊工業(yè)廠房牛腿柱體驗兩繩張角越大，繩受力越大

平行于“門軸”的分力不能使“門”繞軸轉(zhuǎn)動。力推動“門”實為垂直于軸的分力的作用

松開持環(huán)的拇指和食指時，金屬環(huán)要靠在食指關(guān)節(jié)上，由于力矩轉(zhuǎn)動效果，金屬環(huán)可能翻轉(zhuǎn)掛在鏈條上

雙手加速搓繩，在力偶作用下，金屬環(huán)所在平面會變?yōu)樗剑耧h起來

模擬摩擦在工程中運用：重力壩、繞柱打纜繩、高強螺栓連接鋼板海綿直桿演示桿件軸向拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲四種基本變形粉筆演示桿件軸向拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲四種基本變形偏心壓縮時，柱既產(chǎn)生軸向壓縮變形，又產(chǎn)生彎曲變形

橡皮筋兩端施加拉力，紅色標記段伸長，標明該段受力。這種由于外部作用，伴隨變形所產(chǎn)生的桿件內(nèi)部的相互作用力稱為桿件的內(nèi)力

直桿軸向拉伸時，橫截面平行外移，可見各縱向纖維只有伸長，而且伸長量相同

螺栓連接件的危險截面位于鉆孔位置

手指離開后，鐵線消失的變形部分為彈性變形，殘留的變形部分為塑性變形

在細橡皮筋末端，分三次加墊片，逐次記號橡皮筋伸長量，驗證胡克定律

在高處松開手指，讓墊片落下，體驗沖擊荷載作用

觀察純彎曲時梁變形，并與斜彎曲時梁變形比較

根據(jù)力和變形一致原理，運用變形模型輔助學(xué)習(xí)梁彎矩、剪力計算用截面法的簡化方法求彎矩37a用截面法的簡化方法求剪力37b紙工制作矩形和T形截面梁應(yīng)力分布模型

兩手拇指靠近竹筷中部時，竹筷易折斷。體驗力位置不同，引起最大彎矩值不同梁平面彎曲變形：截面形心豎向位移，截面轉(zhuǎn)過一定角度截面折成槽型、W型，截面高度增大，梁抗彎能力提高

將截面材料布置在遠離中性軸處，截面二次矩Iz增大，梁抗彎強度提高

將墊塊從兩端向里移動，紙片出現(xiàn)反彎。驗證合理布置支座，提高梁抗彎強度

筆桿在塑料片上滑動，模擬車輪從橋上經(jīng)過，觀察梁變形

手握筆桿導(dǎo)向，使膠圈在塑料片上滾動。突然下壓筆桿，膠圈不再滾動。摩擦力會帶動塑料片向前滑動。模擬汽車在橋上剎車紙條掛墊片，模擬薄梁失穩(wěn)現(xiàn)象折疊紙條，改變截面形狀。截面二次矩增大，壓桿穩(wěn)定性提高支座越牢固，壓桿越不易失穩(wěn)只有按一定規(guī)律組成的幾何不變的體系才能成為結(jié)構(gòu)

將體系看成一些元件---剛片、二元體

幾何不變體系的基本組成規(guī)則

通過塑料片拼裝，分析體系的幾何組成

通過塑料片拼裝，分析體系的幾何組成

模擬桁架設(shè)置預(yù)拱度，增強承載能力曲梁與拱比較，拱結(jié)構(gòu)存在水平推力

砌塊間不可能承受拉力。拱座固定在基座上，斜面阻止砌塊向下、向外移動，提供向上的支座反力和向里的水平推力

三鉸拱為靜定結(jié)構(gòu)，與超靜定的兩鉸拱、無鉸拱比較。模擬分析拱橋受力超靜定剛架，模擬一般的框架結(jié)構(gòu)受力變形受同樣荷載，超靜定的連續(xù)梁比靜定梁變形要小得多受同樣荷載，超靜定梁比靜定梁變形要