發(fā)布時間：2025-03-30 04:32

　　 數(shù)字化物理實驗因數(shù)據(jù)采集快速精確、數(shù)據(jù)處理科學方便,極易作為設計性實驗面向學生開放.力學結構平臺通過學生自主搭建模型的過程完成實驗設計,并利用對實驗數(shù)據(jù)采集分析驗證設計環(huán)節(jié)的合理性等各類問題.該文將從基礎性結構設計、大型共振橋設計、綜合工程結構設計、生物學交叉設計等實驗子模塊循序漸進地介紹該設計性實驗上的一些教學方法和手段的有益嘗試;并通過近幾年的實踐教學給出物理實驗教學中設計性實驗的探索方法及設計經(jīng)驗.

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

圖１可搭建力學結構范例示意圖

塊．分別從基礎型、綜合型及實用交叉型的實驗層次出發(fā)，已基本完善了該平臺的設計性實驗完整體系，而且通過教學實踐得到了良好反饋．１力學結構實驗平臺介紹力學結構系列實驗包括物理學中靜力學、動力學、力與振動以及剛體、結構及分析力學內(nèi)容，涉及物理內(nèi)容廣泛，綜合性高．該實驗基于ＰＡＳ－ＣＯ數(shù)....

圖２極簡橋梁力學結構模型

流程，領會設計性實驗的總體思路．圖２為簡單橋梁結構模型圖，該模型僅使用數(shù)十個剛性桿和連接件連接，負重砝碼只需懸掛于連接桿上．測量點使用短桿與應力傳感器負載單元相連接且可隨時變換測力點，并利用傳感器工作站實時監(jiān)控應力變化．例如：當該橋的完全豎直桿經(jīng)負載調節(jié)擠壓應力為１Ｎ左右時，靜力....

圖３大型吊橋力學結構模型

往往能夠培養(yǎng)學生的基本實驗設計能力，也能夠充分展示理論課程掌握的扎實程度．通過這樣的訓練，可以先拋開復雜的理論物理過程，讓學生深入理解設計性實驗的設計思路，并進行可行性分析，同時提出高質量的實驗問題．３綜合設計性力學結構實驗綜合設計性模塊一般是較為復雜的力學結構，例如特大吊橋、特....

圖４大型吊橋共振狀態(tài)及振動頻譜

析解決問題的能力也要求較高．如圖３所示，吊橋由剛性桿與柔性桿及不可拉伸尼龍線共同組建．兩端橋墩需用砝碼加重使其牢固，橋拱與橋基之間用尼龍線緊繃，橋基可架設軌道供小車運動，負重砝碼可掛于橋基各處．該結構力學行為復雜，配合振動發(fā)生器及相關傳感器可以設計的內(nèi)容極為豐富．圖３大型吊橋力學....

本文編號：4038195