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ST10 & ST11 理解结构性能

该系列的设备可组装并了解大量的结构模型。它专门采用一系列可以提供放大反应的组件重现变型。基本系统即使没有制动器和传感器，通过手动试压和观察变形也可以深入了解结构。将显示软件，传感器，制动器和分析软件相连接，设备可提供特殊学习经历。

· 产品特点

新特征

o 直观设计，可以亲身接触，感受

o 碳纤维组件在增强可视化性能方面有很大改进

o 碳纤维组件还会产生细微的塑性变形和重复性，以便延长使用寿命

o 可以充分将硬件和软件显示器连接

o 用简单的组件可构建大量的单元

o 实时比较计算机模拟

o 传感器和仪表

· 产品描述

简介
现代结构工程设备广泛应用于计算机程序用于提供详细分析，设计，3D结构模型。如果结构有点复杂，相关的计算会超出使用手册或电子表格所得出的结果。同样，现代教学实践注重利用这些结构工程分析程序。虽然它们提供了很好的数值分析设备，但是它们需要*依赖于用户对结构分析的固有理解。可惜的是，事实并非如此。分析仅与提供的信息大同小异，并不能从本质上改进不完善的概念（RIRO）.
传统的结构工程教学设备不太注重对简单情景的深入分析，也不鼓励学生思考设计与分析结构中的实际问题。
Armfield与 David Brohn博士（研究此课题的结构工程师）合作开发了一系列的软件和硬件，专门研究了解结构性能问题。
该系列的设备可组装并了解大量的结构模型。它专门采用一系列可以提供放大反应的组件重现变型。基本系统即使没有制动器和传感器，通过手动试压和观察变形也可以深入了解结构。将显示软件，传感器，制动器和分析软件相连接，设备可提供的特殊学习经历。
 
使用模式
简单的模式是利用硬件和底板创建结构。用手施压并观察结构的的即时反应，可获取大量的学习经验。
利用显示器和可视化软件将这种学习经验运用到另一尺寸的模型中。模拟负荷的弯矩，剪力，偏转和反作用力显示图表可以将这些概念引入生活中。 在屏幕上可以显示如下模型，叠加物理模型，并将模拟与硬件进行对比，可产生*教学功能。（如果无需硬件，软件可单独使用）
下一步是添加可选择的测量硬件设备。这样可利用计算机将力施加到建筑物上，设计精细的传感器测量实际反应和位移。因此可定量测量力，位移和可能发生的反应。
可以任意方式使用传感器和制动器来测量它们对用户自创的建筑物的反应。
最后也可以对建筑物进行全面的计算机模拟。Armfield提供主要的结构模型，它们可以在演示版的专业软件结构分析仪器上运行和供给。

描述
所有的教学设备都包含四个不同型号的组件。选择不同的组件可满足特定的教学需求。

1. 结构硬件
这是一组可以构造很多个2D结构的部件。它包含一个透明的底板，上面的建筑物带有32个安装点，组成一个80mm  x  80mm  的格子。可以提供多种不同的节点和接头。利用简单的挂钩安装将系统固定的节点安置在脚板上。提供不同长度的元件，这些元件的材质为碳纤维，并且很容易弯曲，以便显示建筑物的运动。
 
元件长度:          1U, 2U, 3U, 4U, 4U+ (U= 单位长度)
支撑结构:          固定刚接
                        固定铰接
                        简单的滑动支撑物
                        末端滑动
                        水平滑锚
接头:                 刚接直角
                        铰接直角
                        联机铰接
透明的底板安装在32" 宽屏显示器，可以用电脑进行显示第2章中描述的可视化软件。连接器和接头位于一个带锁的抽屉里，抽屉位于固定的位置，用于放置每个组件。ST11测量选项带有一个抽屉。

2.显示和可视化软件

这个软件是了解结构性能概念的基本部件，与硬件一起用于演示，有助于理解原理。对于许多预先定义的结构来讲，有可能会对建筑物上的力产生即时交互仿真效应，利用计算机鼠标可模拟力，并生动地显示剪力图，力矩图，挠度和反作用力，并随着力的变化不断更新。

显示和可视化软件

当连接软件和硬件时，图表会立即显示在建筑物后面，因此直接与其相关。
软件功能:
−  显示有待评估的结构，有助于更正装配
−  以图表形式显示结构，并绘制同一结构。它被证实是能帮助学生理解原理的有力工具。
−  针对模拟的力绘制弯矩，剪力，挠度和反作用力图示（见上图）

3. 测试设备

测试设备包括一系列的传感器和制动器，用于加 

强和测量结构硬件的性能.

 
组件:

− 三个组件刚性支承传感器-ST11-1

它可以替代带有结构硬件的固定刚性支撑。测量连接处的垂直反力（朝组件方向，与拉力或压力相当），正交反应和反作用力矩。

− 两个组件固定支撑传感器- ST11-2

它可以替代带有结构硬件的固定铰接支撑。测量连接处的水平和垂直反作用力。

− 偏转传感器- ST11-3

用于测量格点横梁的挠度

−  简单的支撑传感器- ST11-4

用于替换简单的滑动支架，测量支架上的反作用力
−  线性制动器- ST11-5
在任何格点为建筑物提供线性制动器，附带的传感器测量制动器产生的力，以便达到所需的偏转
−  接口模块- ST11-6
计算机和传感器之间的界面可使用标准的USB2接口。它还包括通用的输入电源和连接电缆。
 
传感器和制动器与界面相连，彼此通过链型电缆连接。它们可在链条的任何地方进行连接，同一型号的多个组件可安装在同一个系统里。可单独采购备用的传感器和制动器，如果有需要的话，可以在日后操作中继续使用。

4. 分析软件
Armfield 为所有预定义的结构提供软件模型，利用专业模板的软件演示设备可进行大量的分析，Armfield还提供演示设备。从这个出发点，用户可分析它们的模型和结构，也可以使用Armfield组件或是软件。软件可定义分析任何基底材料的尺寸，厚度，长度等。
另一个分析软件也带有《了解结构分析》教材。
(注意：关于这两个分析软件的技术支持，用户应该直接联系供应商。)

软件功能:

o 包括介绍弯矩，剪力，挠度和反作用力概念及其图例，及相关的结构图示

o 在与测试硬件一起使用时，软件控制制动器，并显示不同传感器的输出值

o 这种模式显示的是制动器产生的真实力的图表，而不是模拟的力

o 为传感器和显示屏提供校准

供货范围

这个高性能的模块系统有着无限的可能性。为了简化采购流程，按照要求，组件可分成多个小的包装。

ST10 理解结构性能设备包括：

•   底板

•   基础装置，运用以上结构所需的支架和接头 (也可以应用其他的结构)

•   带有HDMI接口的32" 高清显示器

•   显示器和可视化软件

•   RISA 2D 模型

•   编著的《了解结构分析》教材

−  包括RSE分析软件演示版本

•   所有组件的存储设备

· 技术参数

· 要求
需要: 带有1920 x 1080图形性能和HDMI接口的计算机( Armfield 不提供计算机)
 
整体尺寸
高：0.84m
宽：0.77m
深：0.33m

· 订购说明
• 教学工具的目的在于让学生了解结构性能
• 可在宽屏显示器上构建多个不同的结构。软件计算结构的模拟性能，例如偏差，力矩图，剪力图，反作用力。 这些图表直接显示在相同尺寸的结构物理模型后面，因此通过人工刺激，可直接获取相关的响应。
• 配有可供选择不同长度的组件，刚接，铰接和滑动支架，可组装成大量的物理结构。
• 为了辅助可视化和理解相关原理，碳纤维组件可产生较大幅度的弯曲响应。  
• 可选择的传感器和仪表包可使负载被应用在软件，并且产生的响应和型变量被测量并且显示在屏幕上。
• 提供David Brohn编写的教材《了解结构分析》