一种多边形投放板体的投放演示装置

本技术涉及教学演示装置的，特别是涉及一种多边形投放板体的投放演示装置。

背景技术：

1、目前借用计算机对土石混合体细观模型进行构建是一种较为常见的技术手段，在《岩土力学》2017年8月第38卷第8期的文献《土石混合体二维细观结构模型的建立与数值流形法模拟》中涉及到了一种构建土石混合体细观模型的方法，该方法中土石混合体细观模型的构建分为随机块石的生成与投放两步，在建模过程中采用随机生成的凸多边形来代替土石混合体中的块石。在随机凸多边形的投放过程中（在下文中以投放板体指代随机多边形），待投放的投放板体与已投放的投放板体不能产生重叠，为了便于判定两个投放板体是否发生重叠以及确定待投放的投放板体的位置，引入了投放板体侵入块体板（即该文献中的侵入块e）的概念，定义已投放板体为板体b，待投放板体为板体a，假设a0为板体a上的一定点，经过一系列计算可以得出投放板体侵入块体板所表示的区域e（a，b）（如文献中图2中虚线所示区域），其中e（a，b）与板体a、板体b的形状、尺寸以及a0的位置有关，若a0位于e（a，b）区域外或e（a，b）区域的边界上，则板体a与板体b不重叠，若a0位于e（a，b）区域内，则板体a与板体b重叠。投放时，需先设定一多边形的投放区域，投放板体不能超出投放区域，因此，会在投放区域的边界位置划定向外扩充的矩形区域，并引入与各矩形区域对应的扩充矩形侵入块体板，其中扩充矩形侵入块体板的形状、尺寸取决于矩形区域、待投放板体的形状和尺寸以及待投放板体中定点的位置。待投放板体在投放时定点不能与扩充矩形侵入块体板和投放板体侵入块体板重叠。

2、由于上述投放板体的投放过程都是在计算机中完成，在日常教学过程中无法直观地展示给学生投放板体是如何投放的，故现在急需一种能够将投放板体的投放过程直观地展现给学生的演示装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种多边形投放板体的投放演示装置，以解决现有技术中无法直观展示的技术问题。

2、本实用新型的多边形投放板体的投放演示装置的技术方案是：

3、多边形投放板体的投放演示装置包括背景板和位于背景板上的边界板，背景板上具有网格线，网格线交点处设置有背景板定位标记，边界板上设有多边形的投放区域，投放区域位于网格线所在区域内，投放区域各边界上均设置有扩充矩形区域，扩充矩形区域为以投放区域的边界为矩形边并背向投放区域扩充的矩形区域；多边形投放板体的投放演示装置还包括用于投放在投放区域中的投放板体和用于定位固定在扩充矩形区域上的扩充矩形侵入块体板，投放板体上设有定点，扩充矩形侵入块体板与扩充矩形区域数量相同且一一对应，投放板体的定点用于固定在背景板中未被扩充矩形侵入块体板所覆盖的背景板定位标记上。

4、有益效果：使用本实用新型进行演示时，先将各扩充矩形侵入块体板固定在对应的扩充矩形区域上，接着将投放板体投放至投放区域中，并且投放板体上的定点需要固定在扩充区域中未被扩充矩形侵入块体板覆盖的背景板定位标记上，然后将扩充矩形侵入块体板拆除，投放板体完全位于投放区域内，此时便完成了投放板体投放过程的演示工作。使用本实用新型的多边形投放板体的投放演示装置，可以将投放板体的投放过程直观地展示给学生，使得学生更易于理解投放过程。

5、进一步地，所述投放板体至少有两个，依次投放的两投放板体中，在前的一个为已投放板体，在后的一个为待投放板体；所述扩充矩形侵入块体板与待投放板体对应；投放演示装置还包括与已投放板体对应的投放板体侵入块体板；投放板体侵入块体板用于定位固定在已投放板体上，所述待投放板体的定点用于固定在背景板中未被扩充矩形侵入块体板以及投放板体侵入块体板所覆盖的背景板定位标记上。

6、有益效果：投放板体设置至少两个，使用者可以展示两个以上的投放板体的投放过程给学生观看，演示效果更好。

7、进一步地，已投放板体和投放板体侵入块体板中的至少一个上设有磁铁，以使得投放板体侵入块体板吸附在已投放板体上。

8、有益效果：通过磁铁将投放板体侵入块体板吸附在已投放板体上，已投放板体和投放板体侵入块体板的固定简单快捷。

9、进一步地，已投放板体和投放板体侵入块体板上均设有定位安装孔，已投放板体和投放板体侵入块体板中其中一个定位安装孔中嵌装有所述磁铁，另一个定位安装孔中嵌装有铁柱。

10、有益效果：通过磁铁与铁柱的吸附将投放板体侵入块体板固定在已投放板体上，投放板体侵入块体板与已投放板体之间的固定更为简单方便，通过定位安装孔嵌装磁铁和铁柱，磁铁和铁柱的安装更为方便，而且能够保证已投放板体与投放板体侵入块体板贴合在一起。

11、进一步地，已投放板体和/或投放板体侵入块体板上的磁铁设有沿直线排布的至少三个，且相邻两磁铁之间的间隔不等。

12、有益效果：采用相邻两磁铁之间的间隔不等的设置，使用者可以通过间隔判断已投放板体、投放板体侵入块体板的正反面，以避免出现已投放板体、投放板体侵入块体板的反装现象。

13、进一步地，投放板体的定点上设置有定位针，定位针用于穿透背景板以将投放板体固定在背景板上。

14、有益效果：通过定位针将投放板体固定在背景板上，结构简单，操作方便。

15、进一步地，背景板上网格线的一侧设置有投放板体安装标记，待投放的所述投放板体预固定于投放板体安装标记上。

16、有益效果：在使用多边形投放板体的投放演示装置演示之前，可以先将需要投放的投放板体固定在投放板体安装标记处，以将投放板体更为直观地展示给学生们。

17、进一步地，扩充矩形区域和扩充矩形侵入块体板中的至少一个上设有磁铁，以使得扩充矩形侵入块体板吸附在扩充矩形区域上。

18、有益效果：通过扩充矩形侵入块体板吸附在扩充矩形区域上，扩充矩形侵入块体板和扩充矩形区域之间的固定简单快捷。

19、进一步地，扩充矩形区域和扩充矩形侵入块体板上均设有定位固定孔，扩充矩形区域和扩充矩形侵入块体板中其中一个定位固定孔中嵌装有所述磁铁，另一个定位固定孔中嵌装有铁柱。

20、有益效果：通过磁铁与铁柱的吸附将扩充矩形侵入块体板固定在扩充矩形区域上，扩充矩形侵入块体板的固定简单方便，通过定位固定孔嵌装磁铁和铁柱，磁铁和铁柱的安装更为方便，而且能够保证扩充矩形侵入块体板与扩充矩形区域贴合在一起。

21、进一步地，扩充矩形区域和/或扩充矩形侵入块体板上的磁铁设有沿直线排布的至少三个，且相邻两磁铁之间的间隔不等。

22、有益效果：采用相邻两磁铁之间的间隔不等的设置，使用者可以通过间隔判断扩充矩形侵入块体板的正反面，以避免出现扩充矩形侵入块体板的反装现象。

技术特征：

1.一种多边形投放板体的投放演示装置，其特征在于，包括背景板(1)和位于背景板(1)上的边界板(2)，背景板(1)上具有网格线，网格线交点处设置有背景板定位标记(3)，

2.根据权利要求1所述的多边形投放板体的投放演示装置，其特征在于，所述投放板体(9)至少有两个，依次投放的两投放板体(9)中，在前的一个为已投放板体，在后的一个为待投放板体；所述扩充矩形侵入块体板(10)与待投放板体对应；投放演示装置还包括与已投放板体对应的投放板体侵入块体板(11)；投放板体侵入块体板(11)用于定位固定在已投放板体上，所述待投放板体的定点用于固定在背景板(1)中未被扩充矩形侵入块体板(10)以及投放板体侵入块体板(11)所覆盖的背景板定位标记(3)上。

3.根据权利要求2所述的多边形投放板体的投放演示装置，其特征在于，已投放板体和投放板体侵入块体板(11)中的至少一个上设有磁铁，以使得投放板体侵入块体板(11)吸附在已投放板体上。

4.根据权利要求3所述的多边形投放板体的投放演示装置，其特征在于，已投放板体和投放板体侵入块体板(11)上均设有定位安装孔(23)，已投放板体和投放板体侵入块体板(11)中其中一个定位安装孔(23)中嵌装有所述磁铁，另一个定位安装孔(23)中嵌装有铁柱。

5.根据权利要求3所述的多边形投放板体的投放演示装置，其特征在于，已投放板体和/或投放板体侵入块体板(11)上的磁铁设有沿直线排布的至少三个，且相邻两磁铁之间的间隔不等。

6.根据权利要求1-5任一项所述的多边形投放板体的投放演示装置，其特征在于，投放板体(9)的定点上设置有定位针，定位针用于穿透背景板(1)以将投放板体(9)固定在背景板(1)上。

7.根据权利要求1-5任一项所述的多边形投放板体的投放演示装置，其特征在于，背景板(1)上网格线的一侧设置有投放板体安装标记(24)，待投放的所述投放板体(9)预固定于投放板体安装标记(24)上。

8.根据权利要求1-5任一项所述的多边形投放板体的投放演示装置，其特征在于，扩充矩形区域和扩充矩形侵入块体板(10)中的至少一个上设有磁铁，以使得扩充矩形侵入块体板(10)吸附在扩充矩形区域上。

9.根据权利要求8所述的多边形投放板体的投放演示装置，其特征在于，扩充矩形区域和扩充矩形侵入块体板(10)上均设有定位固定孔(22)，扩充矩形区域和扩充矩形侵入块体板(10)中其中一个定位固定孔(22)中嵌装有所述磁铁，另一个定位固定孔(22)中嵌装有铁柱。

10.根据权利要求9所述的多边形投放板体的投放演示装置，其特征在于，扩充矩形区域和/或扩充矩形侵入块体板(10)上的磁铁设有沿直线排布的至少三个，且相邻两磁铁之间的间隔不等。

技术总结
本技术涉及教学演示装置的技术领域，特别是涉及一种多边形投放板体的投放演示装置。多边形投放板体的投放演示装置包括背景板和位于背景板上的边界板，背景板上具有网格线，网格线交点处设置有背景板定位标记，边界板上设有多边形的投放区域，投放区域位于网格线所在区域内，投放区域各边界上均设置有扩充矩形区域，扩充矩形区域为以投放区域的边界为矩形边并背向投放区域扩充的矩形区域；投放演示装置还包括投放板体和扩充矩形侵入块体板，投放板体上设有定点，扩充矩形侵入块体板与扩充矩形区域数量相同且一一对应，投放板体的定点用于固定在背景板中未被扩充矩形侵入块体板所覆盖的背景板定位标记上。

技术研发人员：张朋,陈俊旗,咸庆军,赵云,曾长女
受保护的技术使用者：河南工业大学
技术研发日：20220706
技术公布日：2024/1/13