[实用新型]一种可显示轴力、弯矩或扭矩的力学教具构件

权利要求书

1.一种可显示轴力、弯矩或扭矩的力学教具构件，其特征在于：由外壳结构、激光发射系统、光传导系统组成；所述的外壳结构由弹性壳体、轴力指示窗、弯矩指示窗、扭矩指示窗、承载片组成；所述的激光发射系统由一个轴力激光发射器、一个弯矩激光发射器、一个扭矩激光发射器组成；所述的光传导系统由两个轴力反光镜、两个弯矩反光镜、一个扭矩反光镜组成。

2.如权利要求1所述的一种可显示轴力、弯矩或扭矩的力学教具构件，其特征为：外壳结构除指示窗外，其余部分均不透光，指示窗部分半透光，以便清晰观察光点并且防止激光造成伤害；轴力指示窗和弯矩指示窗分别位于外壳结构筒壁外表面的相对侧并且轴向平行分布；扭矩指示窗位于轴力指示窗和弯矩指示窗之间且环向分布。

3.如权利要求1所述的一种可显示轴力、弯矩或扭矩的力学教具构件，其特征为：所述的轴力激光发射器与弯矩激光发射器分别位于底面内壁同一直径的两端，且激光出射方向分别与此直径成度数相同的锐角，以满足轴力激光与弯矩激光经反射后分别打在对应指示窗的0刻度处；所述的扭矩激光发射器位于底面内壁圆心处，且激光出射方向与底面垂直；所述的轴力反光镜为细长矩形，一个位于激光出射端底面内壁圆心偏下靠近弯矩激光发射器位置，另一个位于另一端底面内壁圆心偏上位置，以满足激光经两次反射后光点打在轴力指示窗0刻度处；所述的弯矩反光镜为细长矩形，一面位于激光出射端底面内壁圆心偏上靠近轴力激光发射器位置，另一个位于另一端底面内壁圆心偏下位置，以满足激光经两次反射后光点打在弯矩指示窗0刻度处；所述的扭矩反光镜为圆形，位于激光出射端相对端的底面内壁圆心处，且镜面与光线出射方向有一定夹角，以满足激光经反射后打在扭矩指示窗0刻度处。

4.如权利要求1所述的一种可显示轴力、弯矩或扭矩的力学教具构件，其特征为：所述的轴力指示窗、弯矩指示窗和扭矩指示窗上分别标有表示大小的刻度及轴力、弯矩、扭矩的方向标识；所述弹性壳体的弹性大小满足构件受到微小形变后光点能发生有效移动的需求；构件受轴力时长度发生变化，轴力激光发射器发出的激光所经过的几何路程发生相应变化，导致光点位置改变，轴力指示窗上可读取相应数值并确认方向，撤去轴力后构件恢复初始状态，光点回到0刻度；构件受弯矩时两底面所成夹角发生变化，弯矩激光发射器发出的激光反射时的入射光和反射光所成角度发生对应的变化，导致光点位置改变，弯矩指示窗上可读取相应数值并确认方向，撤去弯矩后构件恢复初始状态，光点回到0刻度；构件受扭矩时扭矩反光镜相对激光出射端发生转动，导致光点位置改变，扭矩指示窗上可读取相应数值并确认方向，撤去扭矩后构件恢复初始状态，光点回到0刻度。

5.如权利要求1所述的一种可显示轴力、弯矩或扭矩的力学教具构件，其特征为：所述的轴力激光发射器、弯矩激光发射器、扭矩激光发射器有内置的微型电池作为电源，可根据需要控制各个激光发射器的开关状态。