本實用新型涉及鋼結構技術領域，具體涉及一種軸心受壓構件失穩模式教學實驗裝置。
背景技術：
當軸向力作用線與構件截面重心軸重合時稱為軸心受壓構件，在鋼結構受壓構件中，一般不同截面的軸心受壓構件在軸向荷載下會產生不同形式的變形屈曲。近年來，由于結構形式的不斷發展和較高強度鋼材的應用，使構件更加超薄壁而輕型，以至于更容易出現失穩現象，因而對于受壓構件來說，整體穩定是確定構件截面的最重要因素。目前，軸向受壓實驗裝置由加載千斤頂、桿件固定裝置和數據傳感顯示裝置組成。在具體實驗操作中，將桿件一端固定，另一端用千斤頂緩慢均勻的施加荷載，荷載值由液壓傳感器檢測得到，數據由計算機輸出，作為分析依據。由于實驗設備的限制，一般同時只能測試一根桿件，多次實驗測試不同截面形式的桿件后進行分析，研究其失穩特點。
但是，本實用新型的發明人經過研究發現，現有的實驗裝置存在如下技術問題：一是軸向受壓實驗中一次只能測試一根桿件，實驗效率較低；二是不能在加載時對比不同截面形式桿件的屈曲特點；三是實驗裝置較笨重，場地局限性較大，展示效果不明顯；四是不同實驗測試中，由于設備加載的不可控差異，例如千斤頂施加荷載的速率不同或荷載作用的偏心等，不能保證所有桿件測試條件一致，最終導致實驗結果與理論值有較大差異。
技術實現要素：
針對現有實驗裝置存在的實驗效率較低，不能在加載時對比不同截面形式桿件的屈曲特點，實驗裝置較笨重展示效果不明顯以及由于設備加載的不可控差異，不能保證所有桿件測試條件一致的技術問題，本實用新型提供一種軸心受壓構件失穩模式教學實驗裝置。
為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下的技術方案：
一種軸心受壓構件失穩模式教學實驗裝置，包括頂板、平臺板、底板、至少四根光滑軸桿、螺紋軸桿、旋轉盤和多根待測輕質桿件；其中，所述平臺板設于頂板和底板之間，所述至少四根光滑軸桿穿設于平臺板中并滑動連接，且所述至少四根光滑軸桿的一端與頂板固定連接，另一端與底板固定連接，所述螺紋軸桿穿設于頂板中并螺紋連接，且所述螺紋軸桿的一端與旋轉盤連接，另一端與平臺板接觸，所述多根待測輕質桿件的一端與平臺板鉸接，另一端與底板鉸接。
與現有技術相比，本實用新型提供的軸心受壓構件失穩模式教學實驗裝置具有如下有益效果：1、在平臺板和底板可鉸接多根待測輕質桿件，因而在軸向受壓實驗中一次可測試多根桿件，實驗效率較高；2、多根待測輕質桿件的兩端分別與平臺板和底板鉸接，因而可以自由轉動，由此可以在加載時對比多根不同截面形式桿件的屈曲變形特點；3、多根待測桿件為輕質桿件，相對于現有鋼質桿件而言，可以大大減小所需施加的載荷，因而簡化了加載裝置，由此本實用新型提供的實驗裝置更加靈活和簡便，實驗展示變形效果更佳，測試準確性更高；4、旋轉螺紋軸桿上的旋轉盤可對平臺板施加荷載，因而施加荷載的速率更加平穩和便于控制，由此保證了所有桿件測試條件基本一致，實驗結果與理論值基本相符。
進一步，所述光滑軸桿為光滑圓桿。
進一步，所述光滑圓桿通過帶有法蘭的滑動軸承與平臺板連接。
進一步，所述光滑圓桿與滑動軸承的接觸面涂有潤滑油。
進一步，所述光滑軸桿的兩端通過臥式支撐分別與頂板和底板固定連接。
進一步，所述待測輕質桿件為竹材桿件或亞克力板材桿件。
附圖說明
圖1是本實用新型提供的軸心受壓構件失穩模式教學實驗裝置結構示意圖。
圖中，1、頂板；2、平臺板；3、底板；4、光滑軸桿；5、螺紋軸桿；6、旋轉盤；7、待測輕質桿件；8、臥式支撐。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“縱向”、“徑向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
請參考圖1所示，本實用新型提供一種軸心受壓構件失穩模式教學實驗裝置，包括頂板1、平臺板2、底板3、至少四根光滑軸桿4、螺紋軸桿5、旋轉盤6和多根待測輕質桿件7；其中，所述平臺板2設于頂板1和底板3之間，所述至少四根光滑軸桿4穿設于平臺板2中并滑動連接，且所述至少四根光滑軸桿4的一端與頂板1固定連接，另一端與底板3固定連接，所述螺紋軸桿5穿設于頂板1中并螺紋連接，且所述螺紋軸桿5的一端與旋轉盤6連接，另一端與平臺板2接觸，所述多根待測輕質桿件7的一端與平臺板2鉸接，另一端與底板3鉸接。
與現有技術相比，本實用新型提供的軸心受壓構件失穩模式教學實驗裝置具有如下有益效果：1、在平臺板和底板可鉸接多根待測輕質桿件，因而在軸向受壓實驗中一次可測試多根桿件，實驗效率較高；2、多根待測輕質桿件的兩端分別與平臺板和底板鉸接，因而可以自由轉動，由此可以在加載時對比多根不同截面形式桿件的屈曲變形特點；3、多根待測桿件為輕質桿件，相對于現有鋼質桿件而言，可以大大減小所需施加的載荷，因而簡化了加載裝置，由此本實用新型提供的實驗裝置更加靈活和簡便，實驗展示變形效果更佳，測試準確性更高；4、旋轉螺紋軸桿上的旋轉盤可對平臺板施加荷載，因而施加荷載的速率更加平穩和便于控制，由此保證了所有桿件測試條件基本一致，實驗結果與理論值基本相符。
作為具體實施例，所述光滑軸桿4為光滑圓桿，由此在旋轉所述旋轉盤6帶動螺紋軸桿5向平臺板2施加荷載，使所述多根待測輕質桿件7產生變形并帶動平臺板2向下滑動時，保證所述光滑軸桿4與平臺板2之間的滑動摩擦力最小，使顯示的荷載示數準確，保證了測試的足夠準確性。
作為具體實施例，所述光滑圓桿通過帶有法蘭的滑動軸承與平臺板2連接，所述滑動軸承的軸承孔徑與光滑圓桿的外形尺寸匹配，由此可以實現光滑圓桿相對于所述平臺板2滑動連接。當然，本領域的技術人員在前述滑動軸承的基礎上，還可以采用其它的連接方式，只要能夠保證光滑圓桿能相對于平臺板2滑動連接即可。
作為具體實施例，所述光滑圓桿與滑動軸承的接觸面涂有潤滑油，由此可以更好地減小光滑圓桿與平臺板2之間的滑動摩擦力，使顯示的荷載示數準確，進一步保證測試的足夠準確性。
作為具體實施例，請參考圖1所示，所述光滑軸桿4的兩端通過臥式支撐8分別與頂板1和底板3固定連接，由此所述至少四根光滑軸桿4、頂板1和底板3，正好形成一個長方體框架，為所述多根待測輕質桿件7提供了豎向受力的環境。當然，本領域的技術人員在前述臥式支撐連接的基礎上，還可以采用其它的連接方式，只要能夠將所述光滑軸桿4固定連接在頂板1和底板3之間即可。
作為具體實施例，所述待測輕質桿件7為竹材桿件或亞克力板材桿件，即采用竹材桿件或亞克力板材桿件來替代現有技術的鋼質桿件，由此可以大大減小所需施加的載荷，簡化加載裝置，因而本申請中的實驗裝置更加靈活和簡便，實驗展示變形效果更佳，測試準確性更高。請參考圖1所示，具體實驗時，可以根據測試效果，合理調整待測輕質桿件的截面尺寸和長細比，并控制加載速率在合理的范圍內，使待測輕質桿件變形緩慢，即在合適載荷條件下，使多根(如3根)待測輕質桿件變形明顯，因而可在相同條件下實時展示和對比多根(如3根)不同截面形式桿件的屈曲變形特點。
本裝置主要用于展示和對比不同截面形式的軸心受壓桿件在軸向受壓時的屈曲變形特點，采用削弱軸心受壓桿件的強度，減小軸向荷載，使受壓桿件變形明顯；荷載值可以通過測力計顯示，實時測量荷載值大小，因而可以很好地展示變形效果。同時，本裝置在保證實驗效果可靠的前提條件之下，其結構簡便，便于攜帶，不需要笨重的設備和較大的場地就可進行軸心受壓實驗，方便操作和觀察，且軸心受壓實驗中受壓桿件的變形效果明顯。
最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。