[实用新型]一种基于弯扭组合变形的材料力学量状态展示教具

说明书

本实用新型涉及教学用具技术领域，尤其涉及一种基于弯扭组合变形的材料力学量状态展示教具，包括左端盖、中间连接体、右端盖，所述中间连接体一端与所述左端盖连接，另一端与所述右端盖连接，所述左端盖外侧设置有径向力方向标、力偶方向标，所述左端盖内侧设置有扭转切应力方向标、应力单元体，所述应力单元体设置有正应力方向标、弯曲切应力方向标A，中间连接体设置有弯曲正应力方向标、弯曲切应力方向标B、剪力方向标、弯矩方向标，右端盖设置有扭矩方向标。本实用新型可直观展示弯扭组合变形下构件所受的外力、内力、应力以及单元体应力状态，满足教学和科普需要，激发学生思考，帮助和加深学生对材料力学课程弯扭组合变形内容的理解。

技术领域

本实用新型涉及教学用具技术领域，特别是涉及一种基于弯扭组合变形的材料力学量状态展示教具。

背景技术

现有的材料力学教材中对于受到弯曲与扭转组合变形的传动轴等构件，在内力、应力分布和单元的应力状态的分析表示方面，理论上是可以在黑板或者纸面画出部分构件分析内力、画出横截面分析应力分布、并且画出单元体分析应力状态。然而由于现实物体均存在于立体空间中，即使教材只要求分析一个平面内受力情况，但由于学生空间立体想象能力的差异，许多学生难以将空间中单元体应力状态图转化成纸面的受力分析图，从而导致学生难以理解教师讲授的内容、害怕受力分析、难以掌握受力分析。而现有的教学方式均由教师直接将受力示例在黑板画出或课件上演示，尚无直观的教具帮助学生理解受力分析。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种基于弯扭组合变形的材料力学量状态展示教具，其具有体积小、构造简单、价格低廉、便于收纳等优点，可直观展示弯扭组合变形下构件所受的外力、内力、应力以及单元体应力状态，满足力学教学和科普需要，激发学生思考，有利于帮助和加深学生对材料力学课程弯扭组合变形这一难点内容的理解。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于弯扭组合变形的材料力学量状态展示教具，包括左端盖、中间连接体、右端盖，所述中间连接体一端与所述左端盖连接，另一端与所述右端盖连接，所述左端盖外侧设置有径向力方向标、力偶方向标，所述左端盖内侧设置有扭转切应力方向标、应力单元体，所述应力单元体设置有正应力方向标、弯曲切应力方向标A，所述中间连接体设置有弯曲正应力方向标、弯曲切应力方向标B、剪力方向标、弯矩方向标，所述右端盖设置有扭矩方向标。

进一步，所述左端盖设置有与所述径向力方向标、所述力偶方向标、所述扭转切应力方向标、所述应力单元体相配合的凹槽A，所述中间连接体设置有与所述弯曲正应力方向标、所述弯曲切应力方向标B、所述剪力方向标、所述弯矩方向标相配合的凹槽B，所述右端盖设置有与所述扭矩方向标相配合的凹槽C。

进一步，所述应力单元体设置有用于放置所述弯曲切应力方向标A的凹槽D。

进一步，所述应力单元体为四个，四个所述应力单元体沿所述左端盖圆周方向等间距设置。

进一步，相对的两个所述应力单元体设置有用于放置所述正应力方向标的通孔。

进一步，所述正应力方向标端部设置有滑块。

进一步，所述剪力方向标和所述弯矩方向标位于所述中间连接体的同一侧面。

进一步，所述左端盖、所述右端盖为圆柱形结构。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型体积小、构造简单、价格低廉、便于收纳，可直观展示弯扭组合变形下构件所受的外力、内力、应力以及单元体应力状态，满足力学教学和科普需要，激发学生思考，有利于帮助和加深学生对材料力学课程弯扭组合变形这一难点内容的理解；

2、本实用新型既可供教师教学演示之用，也可以作为学生理解题意之需，帮助学生理解弯扭组合变形的内力图、应力分布图和单元体应力状况图。

附图说明