多功能材料力学实验系统的设计.doc

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1、多 功 能 材 料力 学 实 验 系 统 的 设 计 林 好 / 武汉外国语学校 摘 要： 顺应改 善材料 力学的 实验室 的 表 1 实验系统构造 急切性和重要性，对我 们高中 实验室 进 行改造应当从多 功能实验 器械 、 光弹 仪 器 、 电力测量 仪器 、 实验 项目设计 拓展 、 增多模拟实验 、 实验成 果呈现 板等方 面 着手，并针对这 些方面 给出详 细的方 法 和倡议 。 鉴于 现 在计 算机 在 学校 课 堂 中的 广泛 应 用，对 于 多 功 能 的 材 料 力 学，其实验系统 也完全 可以依 靠计算 机 常传 统，测 量 仪 器 多 采 用 的 液 压 式 仪 器，测

2、量结 果不 准确，因为 这些 年代 已 经非 常久的老式 实验操 控台，各个环 节 及摩 擦增 大等 因 素的 影响。 利用 这 些 老旧实 验操 控台 进行 材 料力 学 的研 究 和实践，会 难以 产生 精确 的数 值，不 利 于最 终实 验数 据 的产 生。而 由于 实 验 所需的实验操控 台数量 较大，重新购 买 一批的 费用 较高，为 了节 省开 支，成 功 的改造 实验 操控 台就 成 为了 一 个非 常 在我国材料力学 科目发展 到现在，仍 然 可取的办法。 比较的落后，实 验台走 入校园 的时间 也 2 1 以节省为根本的 改造 并不 长，并 且 普 及 率 不 高。实 验 台

3、 老 不论是 压 缩性 实 验还 是 拉伸 性 实 验，实验所得结果都 需要得到 直观的 压 缩图 线或 者是 拉 伸图 线。改 造方 法 如 下： 用 比较 宽、比较 粗的 棉布 线 更换 滚 筒上的 细线 使 摩擦 增加 不再 产生 滑 动平移等 并将纯白 的坐标纸 贴在滚 筒 上面 将画笔改为圆 头的笔头 较细的 水 彩笔，使摩 擦力 降低，并且 使图 线的 对 比度 增加 这样 实验 最 终所 得图 线 就 会更显眼 并且精准 智 能实验操控台的改造以单片 仪器 学的教学 实 验全 部是 在 实验 操控 台 上 为核心 完成的，实验操 控台上 的传感 设备和 通 利用 单片 仪器 管控

4、 变 形和 负 荷 两 过应变器 传 导出 来的 信 号电 压都 经 过 个管道信号的收集，并且显示 收集到 的 多功能测 算 仪的 过滤 波 段放 大处 理 之 各种数 据 值，实 现 自 动 收 集 的 功 能 。 后，最后通过虚 拟的数 值转化 仪器进 行 实验进 行完 成之后 利用 打印机 等 设备 数值转化， 并将 最终得 到的数 值信号 利 根据收 集到 的各种 数值 打印出 实 验数 用连接串口传输 给外端 的管控计 算机。 据图。 各个 仪器直 接需 要通过 专 门的 计算机 解码、储 存 传送 入的 数 值信 号， 数据线 进行 连接。 这种 改造方 式 快捷 经过具体的测算

5、 和动态展 示，实现对 多 方便，可 行 性 高 ，得 到 的 数 据 也 更 加 功能测算仪的监控。 可靠。 基础教育 2 3 利用外端计算机进行实验 操控台的 开发和改造 开发液压 式实验检 测系统，以 外端 计算机、计算机硬件 以及软 件的协 作运 行为工作 基 础。在整 个 系统 的开 发 之 中，除 了对 于 压 力 感 应 检 测 设 备 的 设 置，还 需要 对位 移式 检测 设备、数据 收 集卡片、检 测实 验软 件等 进行 添 加，详 细参考表 2。 表 2 液压式实验检测系统 2 4 增加模拟实验等创新实验方式 通过计算 机软件，利用 先进的计 算 机技术，将 需要 实验

6、的内 容，包 括实 验 设施 实验方式、 、实验过 程、实验操 作内 容 等进行 虚 拟的 实验 操 作。计 算机 在 实践实验中的 应用也越 来越广 泛，因为 其可重复操 作性高，便 于学生操 作。学 生随时可以 通过 模 拟的 力学 实 验室 完 成力学 实 验，在 掌 握 了 实 验 知 识 的 同 时，节省了学习时间。 3 结 语 综上所述，可以 通过对 实验操控 台 的各种改造实 现实验数 据更加 精准、实 验过程更 容 易操 作等 目 的。并 且在 实 际实验过程中，多采 用先进 的创新 的方 式与传统实验 台进行结 合，比如计 算机 技术。既能够 提升我 们的学习 的兴趣， 又保

7、证了实验效果。 参考文献： 1吴江 龙 YJ 1 型多 功能 材 料力 学 试验 机 在 开 放 式 实 验 教 学 中 的 应 用 J 第十 一届 全国 实验 力学 学术 会 议， 2015（ 04） ： 1072 1075 2杨少红，章向 明，曾 晓玲 改 造材 料 力学实验 室，提高 试 验 教 学 效 果 J 实 验 室 研 究 与 探 索， 2016 （ 12 ） ： 1608 1610 97 材料力学 的实验操 控台 多通道 测算仪 外端管控 计算机 传感设备 转化具体数 值并且放大 计算机软件 处理 应变仪器 单片仪器 信号端口 液压式 压力检测 数据 引伸仪器 外端计算机 检测

8、 数据收集 打印机 系统 位移式检测 研究和制作出设 计平台，通过 平台进 行 2材 料力 学 的实 验操 控 台的 具体 改 造 、 措施 、 。 现在在 我 们的 校 园内 使 用的 实 验 关键词： 多功能 材料 学 力 学 实 验 操控设备已经非常的陈 旧、测量方式 非 室改造 这门科 目的 最 显著 特 点就 是 大 部 分理论的 建 立是 需要 依 据数 量巨 大 的 的零件已经松动，尺寸已经不 再精确 以 ， 来论证所 得 的假 设性 理 论以 及推 算 公 式等。并 且材 料 力学 本身 的 含义 就 很 抽象，只有利用 亲自实 验的方 法才能 让 学生真正的去理 解和领 悟这一门 科目， ， 。 、 、 ， 。 ， 门学科，就必须 从改造 实验台 以及实 验 系统做 起。接 下 来我 将结 合 自身 实 际 对这一问题展开论述。 1 材料力 学的 实 验系 统 的主 要 是 由 实验操作台、多 功能测 算仪和 外端管 控 计算机组成的。详情参考表 1。材料 力