技術領域：

本發明屬于科學教學實驗儀器設備，尤其是涉及結構力學課程實驗裝置，特別涉及超靜定結構溫度應力實驗裝置。

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背景技術

超靜定結構是指在荷載等因素作用下，支座反力和內力不能單獨由靜力平衡條件全部確定的結構。由于超靜定結構整體性好，有較大的強度、剛度和穩定性，因而在工程上得到廣泛的應用。例如土建、水利、航空、船舶等工程中的主體結構和機械工程中的支承結構通常是復雜的超靜定結構。超靜定結構在失去多余約束后，仍可以維持幾何不變性。在同荷載、同跨度、同結構類型情況下，超靜定結構的最大內力和位移一般小于靜定結構的最大內力和位移。但與靜定結構相比，超靜定結構在溫度改變時會引起結構內力，并且不能用增大結構截面尺寸的辦法減少內力。在超靜定結構中,溫度應力是導致構件屈服破壞和造成結構裂縫的主要原因。因此在結構力學中，對超靜定結構溫度引起的應力的認識是非常重要的。本發明針對超靜定結構，測試由于溫度變化引起的溫度應力，可為深入認識超靜定結構的特點及為超靜定結構溫度應力數值仿真提供依據。進一步可為采取合理有效的措施控制結構溫度裂縫、提高結構耐久性提供科學依據。

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發明內容：

要解決的技術問題

本發明解決的技術問題為超靜定結構溫度變化時能夠測試結構應力變化的實驗裝置。

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技術方案

一種超靜定結構溫度應力實驗裝置，其特征在于由超靜定結構、加溫與

測溫系統和數據采集與顯示三部分組成；其中超靜定結構由基礎和結構體組成；加溫系統與測溫系統由電源、電阻絲與溫度計組成；數據采集與顯示部分由電阻應變片與數據采集與分析儀組成；結構體的一側與所述電阻應變片連接，結構體的另一側與電阻絲連接。在于所述的電阻絲至少有一個以上。電阻應變片至少有一個以上。

溫度計為非接觸式溫度計。

所述的應變片耐高溫的電阻應變片。

具體說明：發明包括由超靜定結構、加溫與測溫系統和數據采集與顯示三部分組成。超靜定結構由基礎和結構體組成。加溫與測溫系統由電源、電阻絲與溫度計組成。數據采集與顯示部分由電阻應變片和數據采集與分析儀組成。加溫系統對超靜定加溫，超靜定結構的溫度變化由溫度計測量，由于加溫而產生的超靜定結構的應變由應變片感知。數據采集與分析儀對傳感器記錄的信號進行放大、處理，并給出超靜定結構的溫度應力。

本發明所述的結構為結構力學中結構的概念，是建筑物或構筑物中起骨架作用并承受荷載的部分。

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有益效果??

本發明由加溫系統對超結構加溫，使其產生溫度的變化，從而引起超靜定結構不同部位應力的不同變化。由溫度計測量超靜定結構的溫度變化量，由應變傳感器記錄超結構的應力變化值。本發明操作簡單，維修方便，并將傳統的測試方法和現代測試技術定量化的特點相結合，可定量地給出超結構當溫度變化時引起的的應力變化值。實驗裝置可為深入認識超靜定結構的特點及為超靜定結構溫度應力數值仿真提供依據。進一步可為采取合理有效的措施控制結構溫度裂縫、提高結構耐久性提供科學依據。

附圖說明：

圖1為本發明超靜定結構溫度應力實驗裝置實施方式的剖視圖。

其中：1-基礎；2-結構體；3-溫度計；4-電源；5-電阻絲；6-電阻應變片；7-數據采集與分析儀。

圖2為超靜定結構在不同加溫時產生的應力圖。

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五、具體實施方式

實施例1

一種超靜定結構溫度應力實驗裝置，其特征在于由超靜定結構、加溫與測溫系統和數據采集與顯示三部分組成；其中超靜定結構由基礎1和結構體2組成；加溫系統與測溫系統由電源4、電阻絲5與溫度計3組成；數據采集與顯示部分由電阻應變片6與數據采集與分析儀7組成；結構體的一側與所述電阻應變片6連接，結構體2的另一側與電阻絲5連接。在于所述的電阻絲5至少有一個以上。電阻應變片6至少有一個以上.

圖1所示結構基礎1、超靜定結構結構體2構成超靜定結構。電阻絲5對超結構加溫，使超結構產生溫度變化。溫度計3記錄超靜定結構不同部位溫度的變化。應變片6感知由溫度變化引起的超靜定結構的不同部位應力的變化。數據采集與分析儀7對應變片6感知的應變變化信號進行放大、處理，并給出超結構的溫度應力。