數(shù)字化物理實(shí)驗(yàn)因數(shù)據(jù)采集快速精確、數(shù)據(jù)處理科學(xué)方便,極易作為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)面向?qū)W生開(kāi)放.力學(xué)結(jié)構(gòu)平臺(tái)通過(guò)學(xué)生自主搭建模型的過(guò)程完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),并利用對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集分析驗(yàn)證設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的合理性等各類(lèi)問(wèn)題.該文將從基礎(chǔ)性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、大型共振橋設(shè)計(jì)、綜合工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生物學(xué)交叉設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn)子模塊循序漸進(jìn)地介紹該設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)上的一些教學(xué)方法和手段的有益嘗試;并通過(guò)近幾年的實(shí)踐教學(xué)給出物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的探索方法及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn).

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【部分圖文】：

圖１可搭建力學(xué)結(jié)構(gòu)范例示意圖

塊．分別從基礎(chǔ)型、綜合型及實(shí)用交叉型的實(shí)驗(yàn)層次出發(fā)，已基本完善了該平臺(tái)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)完整體系，而且通過(guò)教學(xué)實(shí)踐得到了良好反饋．１力學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹力學(xué)結(jié)構(gòu)系列實(shí)驗(yàn)包括物理學(xué)中靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、力與振動(dòng)以及剛體、結(jié)構(gòu)及分析力學(xué)內(nèi)容，涉及物理內(nèi)容廣泛，綜合性高．該實(shí)驗(yàn)基于ＰＡＳ－ＣＯ數(shù)....

圖２極簡(jiǎn)橋梁力學(xué)結(jié)構(gòu)模型

流程，領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的總體思路．圖２為簡(jiǎn)單橋梁結(jié)構(gòu)模型圖，該模型僅使用數(shù)十個(gè)剛性桿和連接件連接，負(fù)重砝碼只需懸掛于連接桿上．測(cè)量點(diǎn)使用短桿與應(yīng)力傳感器負(fù)載單元相連接且可隨時(shí)變換測(cè)力點(diǎn)，并利用傳感器工作站實(shí)時(shí)監(jiān)控應(yīng)力變化．例如：當(dāng)該橋的完全豎直桿經(jīng)負(fù)載調(diào)節(jié)擠壓應(yīng)力為１Ｎ左右時(shí)，靜力....

圖３大型吊橋力學(xué)結(jié)構(gòu)模型

往往能夠培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，也能夠充分展示理論課程掌握的扎實(shí)程度．通過(guò)這樣的訓(xùn)練，可以先拋開(kāi)復(fù)雜的理論物理過(guò)程，讓學(xué)生深入理解設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，并進(jìn)行可行性分析，同時(shí)提出高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題．３綜合設(shè)計(jì)性力學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)綜合設(shè)計(jì)性模塊一般是較為復(fù)雜的力學(xué)結(jié)構(gòu)，例如特大吊橋、特....

圖４大型吊橋共振狀態(tài)及振動(dòng)頻譜

析解決問(wèn)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(xiàn)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(xiàn)緊繃，橋基可架設(shè)軌道供小車(chē)運(yùn)動(dòng)，負(fù)重砝碼可掛于橋基各處．該結(jié)構(gòu)力學(xué)行為復(fù)雜，配合振動(dòng)發(fā)生器及相關(guān)傳感器可以設(shè)計(jì)的內(nèi)容極為豐富．圖３大型吊橋力學(xué)....

本文編號(hào)：4038195