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结构力学:桁架多点应力应变测试及计算

【摘要】:通过实验测试与理论计算结果的对比分析,验证“理想桁架”假设。根据理想桁架计算所得的内力是“主内力”,而由节点刚性等因素而引起的内力是“次内力”,在节点荷载作用下杆件内力以轴力为主,将节点简化为理想的铰接点是合理的。要求小组分工协作。考核报告质量、答辩及回答问题情况。

内容:指导学生进行应力、应变测试及理论计算。指导学生依托多功能结构力学实验台自主设计结构形式及实验方案并进行组装、确定测点、贴片、接线、掌握测量仪器的使用方法;进行加载实验测试及数据处理,由应力、应变计算出结构内力和位移;再对结构进行理论计算(或利用结构求解器计算)并与实验结果比较,分析误差产生的原因。

目的:培养学生建立模型能力、力学分析与计算能力、实验动手能力及实践创新能力,编写报告、演讲表达能力;培养学生的责任感和团结协作精神。

通过实验测试与理论计算结果的对比分析,验证“理想桁架”假设。在结点荷载作用下,虽然结点具有一定的刚性,除产生轴力外,还会产生一定的弯矩剪力。但结点刚性因素对桁架内力的影响是次要的,其主要内力是轴力。根据理想桁架计算所得的内力是“主内力”,而由节点刚性等因素而引起的内力是“次内力”,在节点荷载作用下杆件内力以轴力为主,将节点简化为理想的铰接点是合理的。

时间安排:课外1 周

要求:分组完成任务,每组3~5 人,进行结构形式及测试方案设计,组装、测试、数据处理并与理论计算结构比较分析,编写报告,制作PPT。要求小组分工协作。加强团队意识与合作精神。

知识、能力与素质目标:培养学生的建模能力、力学分析及计算能力;培养学生的实验技能、实践创新能力及编写报告、演讲表达能力;培养学生的责任感和团结协作精神。

成果要求及考核方法:要求编写报告并进行答辩。考核报告质量、答辩及回答问题情况。