簡介
現(xiàn)代結構工程設備廣泛應用于計算機程序用于提供詳細分析，設計，3D結構模型。如果結構有點復雜，相關的計算會超出使用手冊或電子表格所得出的結果。同樣，現(xiàn)代教學實踐注重利用這些結構工程分析程序。雖然它們提供了很好的數(shù)值分析設備，但是它們需要完全依賴于用戶對結構分析的固有理解?？上У氖?，事實并非如此。分析僅與提供的信息大同小異，并不能從本質(zhì)上改進不完善的概念（RIRO）.
傳統(tǒng)的結構工程教學設備不太注重對簡單情景的深入分析，也不鼓勵學生思考設計與分析結構中的實際問題。
Armfield與 David Brohn博士（研究此課題的結構工程師）合作開發(fā)了一系列的軟件和硬件，專門研究了解結構性能問題。
該系列的設備可組裝并了解大量的結構模型。它專門采用一系列可以提供放大反應的組件重現(xiàn)變型。基本系統(tǒng)即使沒有制動器和傳感器，通過手動試壓和觀察變形也可以深入了解結構。將顯示軟件，傳感器，制動器和分析軟件相連接，設備可提供前所未有的特殊學習經(jīng)歷。
使用模式
最簡單的模式是利用硬件和底板創(chuàng)建結構。用手施壓并觀察結構的的即時反應，可獲取大量的學習經(jīng)驗。
利用顯示器和可視化軟件將這種學習經(jīng)驗運用到另一尺寸的模型中。模擬負荷的彎矩，剪力，偏轉和反作用力顯示圖表可以將這些概念引入生活中。 在屏幕上可以顯示如下模型，疊加物理模型，并將模擬與硬件進行對比，可產(chǎn)生無與倫比的獨特教學功能。（如果無需硬件，軟件可單獨使用）
下一步是添加可選擇的測量硬件設備。這樣可利用計算機將力施加到建筑物上，設計精細的傳感器測量實際反應和位移。因此可定量測量力，位移和可能發(fā)生的反應。
可以任意方式使用傳感器和制動器來測量它們對用戶自創(chuàng)的建筑物的反應。
最后也可以對建筑物進行全面的計算機模擬。Armfield提供主要的結構模型，它們可以在演示版的專業(yè)軟件結構分析儀器上運行和供給。
描述
所有的教學設備都包含四個不同型號的組件。選擇不同的組件可滿足特定的教學需求。
1. 結構硬件
這是一組可以構造很多個2D結構的部件。它包含一個透明的底板，上面的建筑物帶有32個安裝點，組成一個80mm x 80mm 的格子?？梢蕴峁┒喾N不同的節(jié)點和接頭。利用簡單的掛鉤安裝將系統(tǒng)固定的節(jié)點安置在腳板上。提供不同長度的元件，這些元件的材質(zhì)為碳纖維，并且很容易彎曲，以便顯示建筑物的運動。
元件長度: 1U,
2U, 3U, 4U, 4U+ (U= 單位長度)
支撐結構: 固定剛接
固定鉸接
簡單的滑動支撐物
末端滑動
水平滑錨
接頭: 剛接直角
鉸接直角
聯(lián)機鉸接
透明的底板安裝在32" 寬屏顯示器，可以用電腦進行顯示第2章中描述的可視化軟件。連接器和接頭位于一個帶鎖的抽屜里，抽屜位于固定的位置，用于放置每個組件。ST11測量選項帶有一個抽屜。
2.顯示和可視化軟件
這個軟件是了解結構性能概念的基本部件，與硬件一起用于演示，有助于理解原理。對于許多預先定義的結構來講，有可能會對建筑物上的力產(chǎn)生即時交互仿真效應，利用計算機鼠標可模擬力，并生動地顯示剪力圖，力矩圖，撓度和反作用力，并隨著力的變化不斷更新。
顯示和可視化軟件
當連接軟件和硬件時，圖表會立即顯示在建筑物后面，因此直接與其相關。
軟件功能:
? 顯示有待評估的結構，有助于更正裝配
? 以圖表形式顯示結構，并繪制同一結構。它被證實是能幫助學生理解原理的有力工具。
? 針對模擬的力繪制彎矩，剪力，撓度和反作用力圖示（見上圖）
3. 測試設備
測試設備包括一系列的傳感器和制動器，用于加
強和測量結構硬件的性能.
組件:
? 三個組件剛性支承傳感器-ST11-1
它可以替代帶有結構硬件的固定剛性支撐。測量連接處的垂直反力（朝組件方向，與拉力或壓力相當），正交反應和反作用力矩。
? 兩個組件固定支撐傳感器- ST11-2
它可以替代帶有結構硬件的固定鉸接支撐。測量連接處的水平和垂直反作用力。
? 偏轉傳感器- ST11-3
用于測量格點橫梁的撓度
? 簡單的支撐傳感器- ST11-4
用于替換簡單的滑動支架，測量支架上的反作用力
? 線性制動器- ST11-5
在任何格點為建筑物提供線性制動器，附帶的傳感器測量制動器產(chǎn)生的力，以便達到所需的偏轉
? 接口模塊- ST11-6
計算機和傳感器之間的界面可使用標準的USB2接口。它還包括通用的輸入電源和連接電纜。
傳感器和制動器與界面相連，彼此通過鏈型電纜連接。它們可在鏈條的任何地方進行連接，同一型號的多個組件可安裝在同一個系統(tǒng)里。可單獨采購備用的傳感器和制動器，如果有需要的話，可以在日后操作中繼續(xù)使用。
4. 分析軟件
Armfield 為所有預定義的結構提供軟件模型，利用專業(yè)模板的軟件演示設備可進行大量的分析，Armfield還提供演示設備。從這個出發(fā)點，用戶可分析它們的模型和結構，也可以使用Armfield組件或是軟件。軟件可定義分析任何基底材料的尺寸，厚度，長度等。
另一個分析軟件也帶有《了解結構分析》教材。
(注意：關于這兩個分析軟件的技術支持，用戶應該直接聯(lián)系供應商。)
軟件功能:
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包括介紹彎矩，剪力，撓度和反作用力概念及其圖例，及相關的結構圖示
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在與測試硬件一起使用時，軟件控制制動器，并顯示不同傳感器的輸出值
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這種模式顯示的是制動器產(chǎn)生的真實力的圖表，而不是模擬的力
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為傳感器和顯示屏提供校準
供貨范圍
這個高性能的模塊系統(tǒng)有著無限的可能性。為了簡化采購流程，按照要求，組件可分成多個小的包裝。
ST10 理解結構性能設備包括：
? 底板
? 基礎裝置，運用以上結構所需的支架和接頭 (也可以應用其他的結構)
? 帶有HDMI接口的32” 高清顯示器
? 顯示器和可視化軟件
? RISA 2D 模型
? 編著的《了解結構分析》教材
? 包括RSE分析軟件演示版本
? 所有組件的存儲設備
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