一种空间结构力学实验装置

1.本发明涉及实验设备技术领域，具体为一种空间结构力学实验装置。


背景技术：

2.空间结构力学实验装置是一种用于研究空间结构力学特性的实验设备，主要用于模拟和测试各种空间结构在不同工况下受力行为和变形特性。它通常由结构系统、加载装置、传感器、数据采集系统等组成，可以通过对结构施加不同的荷载、变形和温度等条件，来评估结构的性能和稳定性，进而指导真实结构的设计和施工。该实验装置可广泛应用于航空航天、建筑工程、道路桥梁、水利工程、石油化工、海洋工程等领域。
3.现有的空间结构力学实验装置普遍不具有模拟晃动场景的功能，导致在测试实验物体底座支撑结构的稳定性时，需要人为晃动，降低了实用性，且市面上的空间结构力学实验装置在使用的时候普遍无法根据物体的实际高度来固定物体，降低了实用性。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种空间结构力学实验装置，以解决上述背景技术中提出现有的空间结构力学实验装置普遍不具有模拟晃动场景的功能，导致在测试实验物体底座支撑结构的稳定性时，需要人为晃动，降低了实用性，且市面上的空间结构力学实验装置在使用的时候普遍无法根据物体的实际高度来固定物体，从而降低实用性的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种空间结构力学实验装置，包括底座，所述底座上设置有晃动机构包括滑动板、弹簧、辅助电机、传动杆一、摆动板，所述底座的左右两端设置有定位机构，所述底座的左右两端设置有夹持机构，所述底座的上端设置有移动机构，所述底座的上端设置有压力机构。
8.优选的，所述底座的上端滑动连接有滑动板，所述滑动板的前端固定连接有弹簧，所述弹簧设置有多个。
9.通过上述技术方案，多个弹簧可以增加滑动板在底座上滑动的时间以及力度，从而可以起到观察物体的支撑力以及稳定性的作用。
10.优选的，所述弹簧与底座固定连接，所述底座后端的左右两侧固定连接有辅助电机，所述辅助电机设置有两个，两个所述辅助电机的输出端固定连接有传动杆一，所述传动杆一的内侧固定连接有摆动板，所述摆动板与滑动板活动连接。
11.通过上述技术方案，启动辅助电机，辅助电机转动带动传动杆一，传动杆一转动带动摆动板转动，摆动板转动从而推动滑动板在底座上滑动，滑动板滑动带动弹簧受力回弹，从而模拟晃动的效果。
12.优选的，所述定位机构包括电动升降杆、升降块、固定板、电动活塞、固定壳，所述
底座的左右两端分别固定连接有两个电动升降杆，所述电动升降杆共设置有四个，所述电动升降杆的内侧固定连接有升降块，所述升降块设置有四个。
13.通过上述技术方案，利用电动升降杆带动升降块升降，可以更好地根据物体实际高度来对夹持机构的夹持位置进行调整。
14.优选的，所述升降块的内侧固定连接有固定板，所述固定板设置有两个，所述固定板的前后两端分别固定连接有两个电动活塞，所述电动活塞设置有四个，四个所述电动活塞的内侧固定连接有固定壳，所述固定壳设置有两个。
15.通过上述技术方案，通过电动升降杆带动升降块升降，升降块带动固定板升降，利用固定板上的活塞推动固定壳，两侧固定壳夹住物体的左右两侧从而固定物体的左右两侧。
16.优选的，所述夹持机构包括转动电机、传动杆二、齿轮、滑槽、夹持板、齿条，所述固定板上滑动连接有转动电机，所述转动电机的输出端固定连接传动杆二，所述传动杆二延伸至固定壳的内部固定连接有齿轮，所述固定壳的内部滑动连接有齿条。
17.通过上述技术方案，利用转动电机转动带动传动杆二转动，传动杆二转动带动齿轮转动，齿轮在固定壳内转动，从而使两侧齿条与齿轮啮合转动，两侧齿条向内移动从而带动夹持板在滑槽上向内移动，固定住物体的前后两侧。
18.优选的，所述齿条设置有两个，两个所述齿条呈交错分布，两个所述齿条与齿轮啮合连接，所述固定壳的内侧开设有两个滑槽，两个所述滑槽呈交错分布，所述齿条的内侧延伸至滑槽的外侧固定连接有夹持板，所述夹持板共设置有四个。
19.通过上述技术方案，利用两边的夹持板对物体的前后进行夹持，从而起到更稳定的固定效果，利用齿轮和齿条之间啮合可以增大夹持的稳定性。
20.优选的，移动机构包括电机一、丝杆一、滑动块、固定块、限位杆、辅助块，所述底座的上端固定连接有电机一，所述电机一的输出端固定连接有丝杆一，所述底座的上端固定连接有固定块，所述丝杆一与固定块转动连接，所述丝杆一上螺纹连接有滑动块，所述滑动块设置有两个，所述滑动块与底座滑动连接，所述底座的上端固定连接有辅助块，所述辅助块设置有两个，两个所述辅助块之间固定连接有限位杆，所述限位杆上滑动连接有滑动块。
21.通过上述技术方案，利用电机一转动带动丝杆一转动，丝杆一转动带动滑动块在底座上移动，从而根据物体需要受力的位置来调整压力机构的位置，从而利用伸缩机下压定位块，来对物体进行承重测试。
22.优选的，压力机构包括限位板、滑动杆、电机二、丝杆二、连接块、伸缩机、定位块，所述左侧的滑动块的上端固定连接有定位块，所述右侧的滑动块的上端固定有电机二，所述电机二的输出端固定连接有丝杆二，所述丝杆二与定位块转动连接，两个所述滑动块之间固定连接有限位板，所述限位板设置有两个，两个所述滑动块之间固定连接有滑动杆，所述滑动杆设置有多个，所述滑动杆上滑动连接有伸缩机，所述伸缩机与限位板滑动连接，所述伸缩机的上端固定连接有连接块，所述丝杆二与连接块螺纹连接。
23.通过上述技术方案，利用电机二转动带动丝杆二转动，丝杆二转动带动连接块移动，连接块移动带动伸缩机在滑动杆和限位板上移动，从而根据物体实际受力位置来调整左右距离。
24.与现有技术相比，本发明提供了一种空间结构力学实验装置，具备以下
25.有益效果：
26.1、该空间结构力学实验装置，启动辅助电机，辅助电机转动带动传动杆一，传动杆一转动带动摆动板转动，摆动板转动从而推动滑动板在底座上滑动，滑动板滑动带动弹簧受力回弹，从而模拟晃动的效果，根据辅助电机转动的速度来调整弹簧的晃动力度，从而实现调整晃动的效果，提高了实用性。
27.2、该空间结构力学实验装置，通过电动升降杆带动升降块升降，升降块带动固定板升降，利用固定板上的活塞推动固定壳，两侧固定壳夹住物体的左右两侧从而固定物体的左右两侧，利用转动电机转动带动传动杆二转动，传动杆二转动带动齿轮转动，齿轮在固定壳内转动，从而使两侧齿条与齿轮啮合转动，两侧齿条向内移动从而带动夹持板在滑槽上向内移动，固定住物体的前后两侧，从而实现根据物体实际的长宽高进行调整固定，可以配合其他机构，来使用晃动机构来测试不同状态下物体下端的支撑力，提高了实用性。
附图说明
28.图1为本发明的立体结构示意图；
29.图2为本发明的正视结构示意图；
30.图3为本发明的侧视结构示意图；
31.图4为本发明的横截面结构示意图；
32.图5为本发明的上视结构示意图；
33.图6为本发明的晃动机构结构示意图；
34.图7为本发明的上视剖视结构示意图；
35.图8为本发明的a处放大剖视结构示意图。
36.图中：1、底座；2、晃动机构；3、定位机构；4、夹持机构；5、移动机构；6、压力机构；201、滑动板；202、弹簧；203、辅助电机；204、传动杆一；205、摆动板；301、电动升降杆；302、升降块；303、固定板；304、电动活塞；305、固定壳；401、转动电机；402、传动杆二；403、齿轮；404、滑槽；405、夹持板；406、齿条；501、电机一；502、丝杆一；503、滑动块；504、固定块；505、限位杆；506、辅助块；601、限位板；602、滑动杆；603、电机二；604、丝杆二；605、连接块；606、伸缩机；607、定位块。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.实施例一：
39.如图1-6所示，本发明提供一种技术方案：一种空间结构力学实验装置，包括底座1，底座1上设置有晃动机构2包括滑动板201、弹簧202、辅助电机203、传动杆一204、摆动板205，底座1的左右两端设置有定位机构3，底座1的左右两端设置有夹持机构4，底座1的上端设置有移动机构5，底座1的上端设置有压力机构6。
40.具体的，底座1的上端滑动连接有滑动板201，滑动板201的前端固定连接有弹簧
202，弹簧202设置有多个。优点是，多个弹簧202可以增加滑动板201的在底座1上滑动的时间以及力度，从而可以起到观察物体的支撑力以及稳定性。
41.具体的，弹簧202与底座1固定连接，底座1后端的左右两侧固定连接有辅助电机203，辅助电机203设置有两个，两个辅助电机203的输出端固定连接有传动杆一204，传动杆一204的内侧固定连接有摆动板205，摆动板205与滑动板201活动连接。优点是，启动辅助电机203，辅助电机203转动带动传动杆一204，传动杆一204转动带动摆动板205转动，摆动板205转动从而推动滑动板201在底座1上滑动，滑动板201滑动带动弹簧202受力回弹，从而模拟晃动的效果。
42.具体的，定位机构3包括电动升降杆301、升降块302、固定板303、电动活塞304、固定壳305，底座1的左右两端分别固定连接有两个电动升降杆301，电动升降杆301，电动升降杆301共设置有四个，电动升降杆301的内侧固定连接有升降块302，升降块302设置有四个。优点是，利用电动升降杆301带动升降块302升降，可以更好地根据物体实际高度来对夹持机构的夹持位置进行调整。
43.具体的，升降块302的内侧固定连接有固定板303，固定板303设置有两个，固定板303的前后两端分别固定连接有两个电动活塞304，电动活塞304设置有四个，四个电动活塞304的内侧固定连接有固定壳305，固定壳305设置有两个。优点是，通过电动升降杆301带动升降块302升降，升降块302带动固定板303升降，利用固定板303上的活塞推动固定壳305，两侧固定壳305夹住物体的左右两侧从而固定物体的左右两侧。
44.实施例二：
45.如图4-8所示，作为对上一个实施例的改进。具体的，夹持机构4包括转动电机401、传动杆二402、齿轮403、滑槽404、夹持板405、齿条406，固定板303上滑动连接有转动电机401，转动电机401的输出端固定连接传动杆二402，传动杆二402延伸至固定壳305的内部固定连接有齿轮403，固定壳305的内部滑动连接有齿条406。优点是，利用转动电机401转动带动传动杆二402转动，传动杆二402转动带动齿轮403转动，齿轮403在固定壳305内转动，从而使两侧齿条406与齿轮403啮合转动，两侧齿条406向内移动从而带动夹持板405在滑槽404上向内移动，固定住物体的前后两侧。
46.具体的，齿条406设置有两个，两个齿条406呈交错分布，两个齿条406与齿轮403啮合连接，固定壳305的内侧开设有两个滑槽404，两个滑槽404呈交错分布，齿条406的内侧延伸至滑槽404的外侧固定连接有夹持板405，夹持板405共设置有四个。优点是，利用两边的夹持板405对物体的前后进行夹持，从而起到更稳定的固定效果，利用齿轮403和齿条406之间啮合可以增大夹持的稳定性。
47.具体的，移动机构5包括电机一501、丝杆一502、滑动块503、固定块504、限位杆505、辅助块506，底座1的上端固定连接有电机一501，电机一501的输出端固定连接有丝杆一502，底座1的上端固定连接有固定块504，丝杆一502与固定块504转动连接，丝杆一502上螺纹连接有滑动块503，滑动块503设置有两个，滑动块503与底座1滑动连接，底座1的上端固定连接有辅助块506，辅助块506设置有两个，两个辅助块506之间固定连接有限位杆505，限位杆505上滑动连接有滑动块503。优点是，利用电机一501转动带动丝杆一502转动，丝杆一502转动带动滑动块503在底座1上移动，从而根据物体需要受力的位置来调整压力机构的位置，从而利用伸缩机下压定位块，来对物体进行承重测试。
48.具体的，压力机构6包括限位板601、滑动杆602、电机二603、丝杆二604、连接块605、伸缩机606、定位块607，左侧的滑动块503的上端固定连接有定位块607，右侧的滑动块503的上端固定有电机二603，电机二603的输出端固定连接有丝杆二604，丝杆二604与定位块607转动连接，两个滑动块503之间固定连接有限位板601，限位板601设置有两个，两个滑动块503之间固定连接有滑动杆602，滑动杆602设置有多个，滑动杆602上滑动连接有伸缩机606，伸缩机606与限位板601滑动连接，伸缩机606的上端固定连接有连接块605，丝杆二604与连接块605螺纹连接。优点是，利用电机二603转动带动丝杆二604转动，丝杆二604转动带动连接块605移动，连接块605移动带动伸缩机606在滑动杆602和限位板601上移动，从而根据物体实际受力位置来调整左右距离。
49.在使用时，将实验物体放入至滑动板201上，启动电动升降杆301，电动升降杆301升降带动升降块302垂直移动，升降块302垂直移动从而带动固定板303垂直移动，固定板303垂直移动带动电动活塞304移动，根据物体的实际大小调整电动活塞304，使电动活塞304推动固定壳305，两侧固定壳305夹住物体防止左右晃动，固定壳305横向移动带动转动电机401在固定板303上滑动，启动转动电机401，转动电机401转动带动传动杆二402转动，传动杆二402转动带动齿轮403在固定壳305内转动，齿轮403转动带动固定壳305内的两个齿条406在滑槽404上向内移动，从而带动夹持板405向内夹持，从而固定住物体的前后两侧，可以在固定好物体的上端时，启动晃动机构2来测试物体下端的支撑稳定性，拓展功能性，启动电机一501，电机一501转动带动丝杆一502转动，丝杆一502转动带动滑动块503在底座1上滑动，滑动块503通过限位板601和滑动杆602带动另一个滑动块503滑动，另一个滑动板201在限位杆505上滑动，限位杆505的前后两端与辅助块506固定，从而实现限位的效果，启动限位板601和滑动杆602上的伸缩机606，伸缩机606伸缩从而对物体的上方进行施压，从而测试物体的承重效果，启动电机二603，电机二603转动带动丝杆二604转动，丝杆二604在定位块607上转动从而使连接块605水平移动，从而根据物体实际位置来调整伸缩机606的横向位置。
50.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种空间结构力学实验装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)上设置有晃动机构(2)包括滑动板(201)、弹簧(202)、辅助电机(203)、传动杆一(204)、摆动板(205)，所述底座(1)的左右两端设置有定位机构(3)，所述底座(1)的左右两端设置有夹持机构(4)，所述底座(1)的上端设置有移动机构(5)，所述底座(1)的上端设置有压力机构(6)。2.根据权利要求1所述的一种空间结构力学实验装置，其特征在于：所述底座(1)的上端滑动连接有滑动板(201)，所述滑动板(201)的前端固定连接有弹簧(202)，所述弹簧(202)设置有多个。3.根据权利要求2所述的一种空间结构力学实验装置，其特征在于：所述弹簧(202)与底座(1)固定连接，所述底座(1)后端的左右两侧固定连接有辅助电机(203)，所述辅助电机(203)设置有两个，两个所述辅助电机(203)的输出端固定连接有传动杆一(204)，所述传动杆一(204)的内侧固定连接有摆动板(205)，所述摆动板(205)与滑动板(201)活动连接。4.根据权利要求1所述的一种空间结构力学实验装置，其特征在于：所述定位机构(3)包括电动升降杆(301)、升降块(302)、固定板(303)、电动活塞(304)、固定壳(305)，所述底座(1)的左右两端分别固定连接有两个电动升降杆(301)，所述电动升降杆(301)共设置有四个，所述电动升降杆(301)的内侧固定连接有升降块(302)，所述升降块(302)设置有四个。5.根据权利要求4所述的一种空间结构力学实验装置，其特征在于：所述升降块(302)的内侧固定连接有固定板(303)，所述固定板(303)设置有两个，所述固定板(303)的前后两端分别固定连接有两个电动活塞(304)，所述电动活塞(304)设置有四个，四个所述电动活塞(304)的内侧固定连接有固定壳(305)，所述固定壳(305)设置有两个。6.根据权利要求5所述的一种空间结构力学实验装置，其特征在于：所述夹持机构(4)包括转动电机(401)、传动杆二(402)、齿轮(403)、滑槽(404)、夹持板(405)、齿条(406)，所述固定板(303)上滑动连接有转动电机(401)，所述转动电机(401)的输出端固定连接传动杆二(402)，所述传动杆二(402)延伸至固定壳(305)的内部固定连接有齿轮(403)，所述固定壳(305)的内部滑动连接有齿条(406)。7.根据权利要求6所述的一种空间结构力学实验装置，其特征在于：所述齿条(406)设置有两个，两个所述齿条(406)呈交错分布，两个所述齿条(406)与齿轮(403)啮合连接，所述固定壳(305)的内侧开设有两个滑槽(404)，两个所述滑槽(404)呈交错分布，所述齿条(406)的内侧延伸至滑槽(404)的外侧固定连接有夹持板(405)，所述夹持板(405)共设置有四个。8.根据权利要求7所述的一种空间结构力学实验装置，其特征在于：移动机构(5)包括电机一(501)、丝杆一(502)、滑动块(503)、固定块(504)、限位杆(505)、辅助块(506)，所述底座(1)的上端固定连接有电机一(501)，所述电机一(501)的输出端固定连接有丝杆一(502)，所述底座(1)的上端固定连接有固定块(504)，所述丝杆一(502)与固定块(504)转动连接，所述丝杆一(502)上螺纹连接有滑动块(503)，所述滑动块(503)设置有两个，所述滑动块(503)与底座(1)滑动连接，所述底座(1)的上端固定连接有辅助块(506)，所述辅助块(506)设置有两个，两个所述辅助块(506)之间固定连接有限位杆(505)，所述限位杆(505)上滑动连接有滑动块(503)。9.根据权利要求8所述的一种空间结构力学实验装置，其特征在于：压力机构(6)包括
限位板(601)、滑动杆(602)、电机二(603)、丝杆二(604)、连接块(605)、伸缩机(606)、定位块(607)，所述左侧的滑动块(503)的上端固定连接有定位块(607)，所述右侧的滑动块(503)的上端固定有电机二(603)，所述电机二(603)的输出端固定连接有丝杆二(604)，所述丝杆二(604)与定位块(607)转动连接，两个所述滑动块(503)之间固定连接有限位板(601)，所述限位板(601)设置有两个，两个所述滑动块(503)之间固定连接有滑动杆(602)，所述滑动杆(602)设置有多个，所述滑动杆(602)上滑动连接有伸缩机(606)，所述伸缩机(606)与限位板(601)滑动连接，所述伸缩机(606)的上端固定连接有连接块(605)，所述丝杆二(604)与连接块(605)螺纹连接。

技术总结
本发明涉及实验设备技术领域，且公开了一种空间结构力学实验装置，包括底座，所述底座的上端设置有晃动机构包括滑动板、弹簧、辅助电机、传动杆一、摆动板，所述底座的左右两端设置有定位机构，所述底座的左右两端设置有夹持机构。该空间结构力学实验装置，启动辅助电机，辅助电机转动带动传动杆一，传动杆一转动带动摆动板转动，摆动板转动从而推动滑动板在底座上滑动，滑动板滑动带动弹簧受力回弹，从而模拟晃动的效果，根据辅助电机转动的速度来调整弹簧的晃动力度，从而实现调整晃动的效果，提高了实用性，利用转动电机转动带动传动杆二转动，从而固定住物体的前后两侧，从而实现根据物体实际的长宽高进行调整固定，提高了实用性。性。性。


技术研发人员：王静 郭金莹 蒋莉 黄静 郑向华 张亚丽 张欢 李可
受保护的技术使用者：成都工业学院
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/8/31