专利名称：一种电磁式两质点结构自由振动振型演示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电磁式两质点结构自由振动振型演示装置，属结构动力学教学演示技术领域。
背景技术：
结构动力学中最基础的多自由度体系为两质点，教学中讲解两自由度体系自由振 动振型通常采用板书，致使学生对结构振动振型的理解带来困难。
发明内容为克服结构动力学教学中板书式讲解两自由度体系自由振动振型的困难，本实用新型提供一种电磁式两质点结构自由振动振型演示装置，该装置利用电磁力的方向特性对结构施加按预定第一振型或第二振型振动所需的初始位移，从而使结构按所需的第一振型或第二振型振动，方便、直观的演示结构振动的振型。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是装置包括直流电源1，电源开关2，电线3，电源插座I 4，电源插头I 5，永磁式质量块I 6，支架I 7，电磁铁I 8，柔性钢梁9，底板10，支座11，电源插座II 12，电源插头II 13，永磁式质量块II 14，支架II 15，电磁铁II 16;直流电源I经过电线3与开关2连接，同时并联连接电源插座I 4和电源插座II 12 ;支座11固定在底板10上，柔性钢梁9固定在支座11上，在柔性钢梁9上粘贴固定永磁式质量块I 6和永磁式质量块II 14,支架I 7和支架II 15的一端分别固定在底板10上，另一端分别悬挂电磁铁I 8和电磁铁II 16下面正对着永磁式质量块I 6和永磁式质量块II 14，电磁铁I 8和电磁铁II 16的引出电线分别与电源插头I 5和电源插头II 13连接。永磁式质量块I 6和永磁式质量块II 14的质量相同；永磁式质量块I 6和永磁式质量块II 14分别固定在柔性钢梁9上左右两边各四分之一跨点处；电磁铁I 8和电磁铁II 16到永磁式质量块I 6和永磁式质量块II 14的距离相等。本实用新型的有益效果是结构简单，便于携带、安装及拆卸，可方便的演示两质点结构振动的第一振型和第二振型。
图I是本实用新型的整体示意图。图中1_直流电源，2-电源开关，3-电线，4-电源插座I，5-电源插头I，6-永磁式质量块I，7_支架I，8-电磁铁I，9-柔性钢梁，10-底板，11-支座，12-电源插座II，13-电源插头II, 14-永磁式质量块II, 15-支架II, 16-电磁铁II。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图I所示装置包括直流电源1，电源开关2，电线3，电源插座I 4，电源插头I5，永磁式质量块I 6，支架I 7，电磁铁I 8，柔性钢梁9，底板10，支座11，电源插座II 12，电源插头II 13，永磁式质量块II 14，支架II 15，电磁铁II 16 ;直流电源I经过电线3与开关2连接，同时并联连接电源插座I 4和电源插座II 12 ;支座11固定在底板10上，柔性钢梁9固定在支座11上，在柔性钢梁9上粘贴固定永磁式质量块I 6和永磁式质量块II 14，支架I 7和支架II 15的一端分别固定在底板10上,另一端分别悬挂电磁铁I 8和电磁铁
II16下面正对着永磁式质量块I 6和永磁式质量块II 14，电磁铁I 8和电磁铁II 16的引出电线分别与电源插头I 5和电源插头II 13连接。 永磁式质量块I 6和永磁式质量块II 14的质量相同；永磁式质量块I 6和永磁式质量块II 14分别固定在柔性钢梁9上左右两边各四分之一跨点处；电磁铁I 8和电磁铁II 16到永磁式质量块I 6和永磁式质量块II 14的距离相等。本实用新型的工作原理电源插头I 5插入电源插座I 4，电源插头II 13插入电源插座II 12,将电源开关2置于闭合状态，电磁铁I 8和电磁铁II 16将产生电磁力,观察永 磁式质量块I 6和永磁式质量块II 14所受磁力后产生位移方向，如为同向，当将电源开关2断开后电磁铁I 8和电磁铁II 16电磁力消失，两相同质量的永磁式质量块I 6和永磁式质量块II 14在同向相同初始位移作用下将按结构第一振型自由振动；改变其中电源插头I 5两插入脚方向插入电源插座I 4,将电源开关2置于闭合状态，电磁铁I 8和电磁铁II 16将产生反向电磁力，得到永磁式质量块I 6和永磁式质量块II 14所受磁力产生位移方向为相反方向，当将电源开关2断开后电磁铁I 8和电磁铁II 16电磁力消失，两相同质量的永磁式质量块I 6和永磁式质量块II 14在反向相同初始位移作用下将按结构第二振型自由振动。本实用新型通过具体实施过程进行说明的，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对实用新型进行各种变换及等同代替，因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方案。
权利要求1.一种电磁式两质点结构自由振动振型演示装置，其特征是装置包括直流电源(1),电源开关(2)，电线(3)，电源插座I(4)，电源插头I (5)，永磁式质量块I (6)，支架I (7),电磁铁I (8)，柔性钢梁(9)，底板(10)，支座(11)，电源插座II (12)，电源插头II(13)，永磁式质量块II (14) 支架II (15)，电磁铁II (16);直流电源(I)经过电线(3)与开关(2)连接，同时并联连接电源插座I(4)和电源插座II (12);支座(11)固定在底板(10)上，柔性钢梁(9)固定在支座(11)上，在柔性钢梁(9)上粘贴固定永磁式质量块I (6)和永磁式质量块II (14)，支架I (7)和支架II (15)的一端分别固定在底板(10)上，另一端分别悬挂电磁铁1(8)和电磁铁II (16)下面正对着永磁式质量块1(6)和永磁式质量块II (14)，电磁铁I (8)和电磁铁II (16)的引出电线分别与电源插头I (5)和电源插头II (13)连接。
2.根据权利要求I所述的一种电磁式两质点结构自由振动振型演示装置，其特征是永磁式质量块1(6)和永磁式质量块II (14)的质量相同。
3.根据权利要求I所述的一种电磁式两质点结构自由振动振型演示装置，其特征是永磁式质量块I (6)和永磁式质量块II (14)分别固定在柔性钢梁(9)上左右两边各四分之一跨点处。
4.根据权利要求I所述的一种电磁式两质点结构自由振动振型演示装置，其特征是电磁铁I (8)和电磁铁II (16)到永磁式质量块I (6)和永磁式质量块II (14)的距离相等。
专利摘要本实用新型涉及一种电磁式两质点结构自由振动振型演示装置，属结构动力学教学演示技术领域；直流电源经过电线与开关连接，同时并联连接电源插座Ⅰ和电源插座Ⅱ；支座固定在底板上，柔性钢梁固定在支座上，在柔性钢梁上粘贴固定永磁式质量块Ⅰ和永磁式质量块Ⅱ，支架Ⅰ和支架Ⅱ的一端分别固定在底板上，另一端分别悬挂电磁铁Ⅰ和电磁铁Ⅱ下面正对着永磁式质量块Ⅰ和永磁式质量块Ⅱ，电磁铁Ⅰ和电磁铁Ⅱ的引出电线分别与电源插头Ⅰ和电源插头Ⅱ连接；本实用新型结构简单，便于携带、安装及拆卸，可方便的演示两质点结构振动的第一振型和第二振型。
文档编号G09B23/10GK202549119SQ20122014764
公开日2012年11月21日 申请日期2012年4月10日 优先权日2012年4月10日
发明者李燕, 白羽, 苏何先, 赖正聪, 高静 申请人:昆明理工大学