线上线下混合教学模式在土木工程结构实验理论课程中的探索与应用

在高校教育教学深化改革的背景下,对高校教学培养模式的研究变得更加重要。线上线下混合式教学模式在土木工程专业班级的土木工程结构实验理论课程中表现出良好的效果。通过线上直播软件与线下授课相结合的模式,可以使学生根据个人需求自主学习,并获得丰富的学习资源和多样化的学习方式,提供更深入的理论和实践学习。通过课堂上的互动和合作机会可促进学生之间的交流,形成良好的学习氛围。多维度的评价方式和及时的反馈机制有助于学生全面发展和提高学习成绩。总体而言,线上线下混合式教学模式为土木工程结构实验理论课程提供了灵活、丰富和个性化的学习体验,提升了学生对土木工程结构实验理论课程的学习效果。

新建本科土木类高校结构实验室中长期建设探析——以福建省土木工程新技术与信息化重点实验室建设为例

从实验室本科教学建设与学科建设规划两个不同方面,详细梳理福建省土木工程新技术与信息化重点实验室从无到有,从有到有一定特色、显示度、影响力的区域知名重点实验室的建设过程。从建成后实验室的影响力,以及依托实验室的专业建设成效来看,以一盘棋的思想,通盘考虑学科的短期与中长期发展规划,完全正确,达到了预期建设目标。

考虑作动器时滞及其补偿的实时子结构实验稳定性分析

实时子结构实验中,使用液压伺服作动器作为加载设备时会出现作动器响应的时滞问题。根据作动器的动力特性,提出液压伺服作动器阶跃响应的双线性简化模型。基于该模型,以OS法(Operator-Splittingmethod)和中心差分法为例,利用谱半径方法分析了作动器时滞及其补偿对实验稳定性的影响。分析结果表明,作动器时滞使实验的稳定性降低,三阶外插补偿可以提高实验的稳定性。此外,分析结果也表明OS法的稳定性好于中心差分法。

基于图形化交互的数据结构实验改革初探

数据结构实验是数据结构课程教学的一个重要环节。阐述数据结构实验课程中存在的问题,提出了实验内容上的改革,即借助EasyX图形化界面插件,结合数据结构章节知识点,应用C语言开发设计丰富生动的图形化应用实例。设计的实验项目激发了学生的学习兴趣,引入程序设计中MVC设计理念,深入优化知识结构;教学过程使用任务驱动法,提高学生的编程能力和独立分析问题、解决问题的能力。

机械结构实验的建设与创新

本文从机械结构教学的重要载体-轴系结构出发,分析了结构实验模型的开发历程,对单轴系实验、多轴系实验以及结构的综合实验从实验的组织与实施方面介绍了多年开展工作的体会.从培养创新性的目标出发,分析了创新结构载体的选择与应用.从培养学生实际技能出发,探讨了结构实验的组织与实施原则.对结构实验的学习效果评价进行了初步的探讨.

戴明循环在结构实验教学质量管理中的应用

结合教学实践,综合分析了土木工程专业结构实验教学改革亟待解决的问题,并将现代化质量管理方法——戴明循环法应用于结构实验教学改革中。通过提炼结构实验教学质量的主要影响因素,加强在计划、实施、检查和处理等各环节的过程管理,总结了应用戴明循环理论在结构实验教学改革工作中的具体应用及取得的成效。随着循环往复次数的增加,不断提升了结构实验教学水平,充分发挥了结构实验教学改革在创新型人才培养中的作用,使整个实验教学质量管理形成良性循环,全面推进了土木工程专业结构实验教学改革。

实时子结构实验的滑动模态控制

首先介绍了实时子结构实验技术的基本原理、过程及关键技术问题。然后建立了液压伺服实验系统的传递函数形式和状态空间形式的线性数值模型,并将滑动模态控制应用于实时子结构实验。最后对采用PID控制和滑动模态控制的实时子结构实验进行了数值仿真分析。在ElCentro地震波激励下的数值仿真结果表明:(1)滑动模态控制的控制精度和鲁棒性明显高于PID控制,(2)系统的动力特性对实验结果有较大影响,这种影响与计算时间间隔、试件的刚度、阻尼有关。

实时子结构实验Chang算法的稳定性和精度

与慢速拟动力子结构实验相比,实时子结构实验的优点在于它能真实地反映速度相关型试件的特性。实时子结构实验的逐步积分算法通常借用拟动力算法,但是目前液压伺服作动器很难实现速度反馈控制,因而试件速度不能实现原算法的假定值,这样一来算法的稳定性和计算精度将发生改变。台湾学者S.Y.Chang提出一种无条件稳定的显式拟动力算法,本文分析了这种方法应用于实时子结构实验时的稳定性和计算精度。研究发现在实时子结构实验中该方法由无条件稳定变成了有条件稳定的,精度也发生了改变。

考虑SSI效应储油罐的子结构实验方法与数值模拟

提出了应用振动台子结构试验方法来研究考虑土-结构相互作用(SSI)效应储罐的抗震性能,该方法将土体简化为双自由度八参量集总参数模型进行模拟,储罐作为试验子结构应用振动台加载,两部分联机完成振动台子结构试验。该方法能完成大比例尺储罐试验,具有传统试验方法难以比拟的优势。然后,通过数值模拟分析了SSI效应对储罐动力响应的影响。分别研究了不同储液高度和不同地基刚度对储罐位移和加速度响应的影响。研究结果表明:考虑SSI效应时,罐体位移响应和加速度响应均有所减小,土质越软,效果越明显;随着储液高度的增高,位移、加速度反应呈现减小趋势。

应用MTS控制系统的实时子结构实验

为了进行实时子结构实验,必需分析实验软硬件系统的实时特性.利用美国MTS公司的FlexTest GT控制器建立了实时子结构实验系统,并对一安装粘滞阻尼器的单层框架结构进行了实时子结构实验,实验中粘滞阻尼器为实验子结构,其余部分为数值子结构,实验与计算结果吻合很好.实验表明利用MTS-SCHENCK系统可以满足实时子结构实验对实验系统的要求,且实时子结构实验可以很好地反映速度相关型阻尼器的性能.另外,根据实验结果提出一种作动器响应简化模型,并根据这个模型分析了时滞对实验结果的影响,分析结果表明实验误差随时滞的增大而增大.

速度控制型实时子结构实验系统

主要研究基于速度控制法的实时子结构实验系统.与传统的基于位移控制的实时子结构实验系统相比,本实验系统运用高速数字信号处理器,对信号实时采集、传输、逻辑判断与控制,使控制与计算程序简洁化,有效减少了时滞误差;同时,在实验系统中运用OS(operator splitting)数值积分法及相应的实验误差校正法,控制加载装置的速度;在实验系统中充分考虑隔震橡胶支座的速度相关性,可详细地研究橡胶隔震支座对桥梁结构的隔震效果.

实时子结构实验的研究进展

如果结构的非线性或不确定性仅集中于结构的某一部分,则可仅把这一部分取出来进行实验,其余部分采用数值模型予以模拟,这就是所谓的子结构实验技术。如果实验子结构的反力与加载速率有关,就必须采用实时加载的方式才能获得可靠的实验结果。由于试件性能的速度相关性和实验加载的实时性,使得实时子结构实验在逐步积分算法、实验系统的加载控制和实验系统累积误差等方面比拟动力实验更加复杂。本文介绍实时子结构实验的研究进展,并指出有待进一步研究的问题。

实时子结构实验的研究与应用

最近出现的结构控制装置,其中很多被动控制装置的性能都与速度有关,甚至有的还与加速度有关;采用反馈控制的主动、半主动控制装置,其控制力更是与时间相关,因此无法采用伪动力实验测试这些控制装置的性能或减振效果。实时子结构实验对试件进行实时加载,可以准确反映速度相关型试件的性能。由于试件性能的速度相关性和实验加载的实时性,使得实时子结构实验在逐步积分算法、实验系统累积误差、实验系统的加载控制等方面比伪动力实验更加复杂,另外还会出现系统时间滞后和加载系统与试件相互作用等新问题。根据实时子结构实验研究的关键科学问题介绍其研究进展及其应用,并指出有待进一步研究的问题。

基于速度控制型子结构实验的橡胶隔震支座性能研究

主要研究基于速度控制法的实时子结构实验控制系统,并通过该系统完成橡胶隔震支座对桥梁结构隔震效果的实验研究。在本实验系统中,运用高速数字信号处理器(DSP)对A/D、D/A进行信号的实时采集、传输与控制,使控制与计算程序简洁化、实验过程连续,有效地减少了时滞误差;而基于速度的控制又尽可能地反映出新型高阻尼橡胶隔震支座的速度相关性,提高了实验精度;同时在实验系统中采用Operator splitting(OS)数值积分法,使分析程序的稳定性,不再受到时间步长的限制。

土木工程结构实验教学体系的改革与实践

通过对土木工程专业结构实验教学体系改革,提出了在精心设计实验项目、教学方法多元化、完善实验教学环境、自主研发实验装置及产学研平台建设环节上进行实践,实现了土木工程专业结构实验理论教学、实验教学、科学研究、社会实践的有机结合,提升了学科建设水平和人才培养质量。

结构实验教学实验项目内容的改革尝试

针对结构实验课教学实验项目和实验内容的调整和改革进行了探讨,指出了传统实验项目和实验内容存在的问题与不足,提出实验内容的改革方案与运行模式,取得了较好的教学效果。

校园景观式结构实验教学基地的建设模式研究

实验教学基地的建设是土木工程专业建设的重要内容。通过标示校园内部原有的特征结构、以多种渠道丰富校内建筑结构类型、结合科研实验展示前沿新式结构等方式,形成体现行业院校特色的校园景观,把校园建设成为景观式结构实验教学基地。景观与实验教学平台的有机融合,不仅体现了"建筑育人""景观即专业"的特色教学思路,提升了校内景观的文化内涵及层次,便利、安全、低成本地实现了专业素质教育和实践能力培养,更有助于提升学生的专业意识和创新精神。

晶体模拟软件及单晶定向仪联用开展晶体结构实验教学

以石英(α-SiO2)和钼酸镁(MgMoO4)的晶体结构分析、单晶形貌模拟及晶体定向为主要内容,用Diamond和Shape V7.1晶体模拟软件及X射线单晶衍射仪进行材料综合实验教学。通过Diamond展示α-SiO2和MgMoO4的微观晶体结构,从晶胞、多面体结构单元和晶格骨架等方面分析其微观结构特征;用Shape V7.1建立晶体内部结构特征与晶体形貌之间的联系。模拟结果可通过X射线晶体定向仪进行验证。

构建地方高校土木工程专业结构实验教学模式

为了深化教学改革,对地方高校土木工程专业实验教学模式进行研究,提出了创建具有地方特色的专业性、应用型、开放式的实验教学体系,推进综合素质教育。

应用MTS-Schenk系统的实时子结构实验

针对实时子结构实验的实施和应用,介绍了实时子结构实验原理和由美国MTS公司的FlexTest GT控制系统和SCHENCK液压伺服作动器所构成的MTS-SCHENCK实验系统的应用.利用MTS-SCHENCK实验系统对一安装粘滞阻尼器的单层框架结构进行了实时子结构实验,实验中粘滞阻尼器为实验子结构,其余部分为数值子结构.在实验中采用三次外插方法补偿实验系统的时滞,实验与计算结果吻合很好.实验证明利用MTS-SCHENCK系统可以满足实时子结构实验对实验系统的要求,且实时子结构实验可以很好地反映速度相关型阻尼器的性能.