CN110288881A - 一种模块化结构力学实验平台系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种模块化结构力学实验平台系统，包括实验操作平台、实验结构体系、加载装置和测量装置，实验结构体系包括标准杆件、连接结点和支座部件，标准杆件是构成实验结构的基本模块；连接结点用于连接标准杆件，实现标准杆件之间的铰接或刚接连接；支座部件与实验结构通过连接结点相连，将实验结构固定于实验操作平台上，并对实验结构提供边界约束；加载装置用于对实验结构施加荷载，现理论教学中的荷载条件；测量装置用于测量实验结构的荷载、变形、内力力学指标。本发明提供土木工程专业教学中的模块化结构力学实验平台系统，具有操作安全、精确度高、设计性强、功能全面、教学效率高等优点，实现《结构力学》课程实验部分的自主式教学。

Description

一种模块化结构力学实验平台系统

技术领域

本发明涉及土木工程专业的教学和科研实验装置领域，具体地，涉及一种模块化结构力学实验平台系统。

背景技术

《结构力学》作为土木工程专业的核心课程，在整个专业知识体系当中起到承上启下的作用。该课程以高等数学作为基本计算方法，在理论力学和材料力学课程的基础上针对普遍的理想化结构模型进行深度研究，并为钢筋混凝土结构、钢结构、地基基础工程、地下空间结构等专业课程提供重要理论基础。经过多年的发展，结构力学的知识已形成了完备的理论体系。

多年来，工程教育理念提倡理论与实践相结合的教学模式，随着国家对高等教育重视程度的提高，少数高校尝试了将实践课程引入到结构力学课程的教育中来，这主要通过开展实验教学来实现。然而，这些实验教学通常基于两种形式的实验设备：一是基于材料力学实验设备，二是搭建了结构力学实验教学平台。在采用材料力学实验设备的条件下，实验教学项目通常局限于对单根杆件的实施。然而，结构力学的研究范畴囊括了杆系结构，因此仅基于材料力学实验设备的教学显然是不满足且不合适的。一些高校尝试开发了结构力学实验教学平台，这相对于采用材料力学实验设备具有进步意义，是提高结构力学教学质量的良好趋势。然而，当前应用的实验平台通常存在着结构对象单一、实验功能局限、可操作性差等缺点。

经检索，中国发明专利(公告号CN 102394020 B)提出了一种积木式平面结构力学性能万能实验台架，实验模型采用模块化设计，然而其实验杆件采用等长设计，无法对更为普遍的不等跨结构进行实验分析。经检索，中国发明专利(公告号CN 104751704 A)针对平面杆系结构，提出了一种组合式多功能结构力学实验台架，其实验对象采用组合拼装式设计，然而其结构支座布置相当局限(仅能布置于台架的竖向边框上)，并且仅可施加单个竖向集中力，其实验对象和功能的多样性受到了制约。经检索，中国发明专利(公告号CN104332086 B)提出了一种结构力学实验平台，可实现对空间三维杆系结构的实验研究，然而未涉及实验结构的模块化设计和拼装。经检索，中国发明专利(公告号CN 104568601 B)同样针对空间杆系结构，提出了一种空间结构力学实验装置，其实验结构可实现模块化拼装，然而结构杆件之间仅能实现刚接连接，不能实现铰接连接，同时，其加载装置仅能实现竖向加载，这些因素限制了其实验功能的多样化。同时，以上两种空间实验装置在实施平面结构实验时，无法为实验结构提供平面外支撑。

值得注意的是，相比于空间结构实验，平面结构实验更利于初学者对理论原理的学习和理解，并且结构力学课程以平面杆系结构作为重点介绍对象，因此，开展平面结构实验更易达到实验教学目的。

因此，目前教学工作过程中需要一种针对平面杆系结构，设计构造安全、功能全面、设计性强的结构力学实验教学系统。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种模块化结构力学实验平台系统，可对结构力学的基本原理和基本方法进行再现和验证，该系统结构合理、操作安全、精确度高，可实现学生自主设计并实施实验方案，并且可实现多组实验的同时开展，兼顾教学效率。

根据本发明提供的一种模块化结构力学实验平台系统，所述系统包括实验操作平台、实验结构体系、加载装置和测量装置；其中，

所述实验操作平台设有至少一个操作平面，用于支撑所述实验结构体系、所述加载装置和所述测量装置；

所述实验结构体系包括标准杆件、连接结点和支座部件，其中，所述连接结点用于连接所述标准杆件，实现所述标准杆件之间的铰接或刚接连接；所述标准杆件之间通过所述连接结点连接，用于拼装成不同形式的实验结构；所述支座部件与所述实验结构通过所述连接点连接，将整个所述实验结构固定于所述实验操作平台上，并对所述实验结构提供边界约束，与所述标准杆件及所述连接结点构成完整的实验结构体系；

所述加载装置包括螺杆加载装置和砝码加载装置，所述螺杆加载装置设置于所述实验操作平台上，所述砝码加载装置设置于所述标准杆件上，为所述实验结构进行加载，实现理论教学中的荷载条件；

所述测量装置包括传感器和数据采集装置，所述传感器的输出端连接所述数据采集装置的输入端，用于测量实验结构的荷载、变形和内力各项力学指标。

优选地，所述实验操作平台包括底座和背景墙，所述背景墙上设有两个面，所述背景墙固定于所述底座上，所述底座设置于实验场地上，所述底座通过锚栓固定于所述实验场地上的反力槽上，用于防止整个实验系统的移动或侧翻；所述底座锚固于实验场地上，作为所述实验教学系统的基座。

进一步的，所述背景墙上设有两个面，提供了两个操作平面，可同时进行两个或多个教学小组的实验操作，有利于提高教学效率，达到更优的教学效果。

优选地，所述背景墙的两个面上设有若干组螺栓孔，用于固定所述实验结构体系中所述支座部件和所述加载装置；

所述背景墙的各相邻组螺栓孔按规定的基本模数等间距布置，用于实现实验结构的灵活布置；

优选地，所述标准杆件采用多种规格杆长，且与所述操作平面的所述螺栓孔布置的基本模数相匹配，用于满足所述实验结构的安装要求。

优选地，所述支座部件通过螺栓固定于所述实验操作平台的操作平面上。

优选地，所述支座部件与某些所述连接结点连接，某些所述连接结点指在所述实验结构需要施加边界约束条件的位置处的所述连接结点，为实验结构提供边界条件，使相应的实验结构的支座结点实现在水平线位移、竖向线位移以及平面内转角这三个自由度的约束或释放。此处支座结点指的是实验结构需要施加边界约束的位置，因为在结构力学中施加有边界条件的结点通常也可以叫支座结点。

优选地，可实现的所述边界条件包括：滑动铰支座、固定铰支座、滑动支座和固定支座。

优选地，所述螺杆加载装置通过螺栓固定于所述实验操作平台的操作平面上，用于对实验结构的杆件及结点施加集中力，通过旋转螺杆来控制力的大小；

所述砝码加载装置悬于所述标准杆件上，采用多组同时加载的方式来等效均布荷载的作用，荷载大小通过砝码数量来控制。

优选地，所述测量装置包括传感器和数据采集装置，其中，

所述传感器包括力传感器、位移传感器和应变片，所述力传感器设置于所述螺杆加载装置下部，用于测量所施加荷载的值；所述位移传感器固定于所述实验操作平台的操作平面上，用于测量所述实验结构中所述标准杆件的挠度或所述支座部件位移；所述应变片设置于所述标准杆件中需要测量内力的截面的上、下边缘，通过所测截面边缘应变值可计算得到相应的截面内力值；

所述数据采集装置为实验用数据采集箱，所述数据采集箱分别与所述力传感器、所述位移传感器和所述应变片之间连接，用于采集实验数据。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1)本发明上述平台系统中，实验结构采用基本模数设计，体现在背景墙螺栓的布置和杆件长度上，并且由此实现各种实验组件的标准化生产以及多种结构几何形式，而现有的实验系统并不基于基本模数设计的方案；实验杆件根据基本模数，具有多种杆长选择，可实现多种结构几何形式，现有的结构通常只限定几种固定杆长，而本实验系统杆件具有杆长以基本模数递增的多种选择；各类边界约束条件由一种支座部件即可实现，以往实验系统通常每一类边界约束条件对应一种支座部件；实验平台具有两个操作平面，实现多组实验教学同时进行，而现有的实验平台通常只能实现单个实验结构的加载；通过砝码近似模拟均布荷载，现有的结构力学实验平台通常只考虑节点集中力加载。

2)本发明提出的模块化实验平台系统，以底座和背景墙构成实验操作平台，其较高的刚度为实验结构提供安全可靠的支撑，同时有助于提高实验结果的精确性。实验结构采用模块化、拼装式设计，可设计和实现多种几何形式的平面杆系结构，如桁架、刚架或组合结构。系统可实现包括集中力和均布荷载的施加，同时可实现不同位置和方向的加载。进一步的，上述系统可实现滑动铰支座、固定铰支座、滑动支座和固定支座等边界条件，基本囊括了结构力学课程中涉及的支座类型。可见，系统操作安全、精确度高、设计性强，并且功能全面，与理论教学内容具有较高的重合度。

3)在上述基础上，模块化实验平台系统可开展结构力学实验的自主式教学，即学生可自主进行实验方案的制定，包括实验结构、加载方案、测量方案等内容，教学过程不仅能够使学生深入理解结构力学理论教学相关内容，同时有利于培养学生的创新能力和科研能力。不仅如此，该平台系统提供了两个操作平面，可同时进行两个或多个教学小组的实验操作，有利于提高教学效率，达到更优的教学效果。

本发明提供土木工程专业教学工作中的一种模块化结构力学实验平台系统，其具有操作安全、精确度高、设计性强、功能全面、教学效率高等优点，可实现《结构力学》课程实验部分的自主式教学。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明一优选实施例中模块化结构力学实验平台系统整体示意图；

图2a是本发明一优选实施例中实验操作平台正视图；

图2b是本发明一优选实施例中实验操作平台侧视图；

图2c是本发明一优选实施例中实验操作平台俯视图；

图3为本发明一优选实施例中实验结构体系示意图；

图中标记分别表示为：1为底座、2为背景墙、3为螺栓孔组、4为标准杆件、5为连接结点、6为支座部件、7为螺杆加载装置、8为砝码加载装置、9为力传感器、10为位移传感器、11为应变片、12为数据采集装置。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

参考图1所示，为本发明一实施例的模块化结构力学实验平台系统结构示意图，其中实验平台系统包括实验操作平台、实验结构体系、加载装置和测量装置；其中，实验操作平台设有至少一操作平面，用于支撑实验结构体系、加载装置和测量装置；实验结构体系包括标准杆件4、连接结点5和支座部件6，其中，连接结点5用于连接标准杆件4，实现标准杆件4之间的铰接或刚接连接；标准杆件4之间通过连接结点5连接，用于拼装成不同形式的实验结构；支座部件6与实验结构通过连接点连接，将整个实验结构固定于实验操作平台上，并对实验结构提供边界约束，与标准杆件4及连接结点5构成完整的实验结构体系；加载装置包括螺杆加载装置7和砝码加载装置8，螺杆加载装置7设置于实验操作平台上，砝码加载装置8设置于标准杆件4上，为实验结构进行加载，实现理论教学中的荷载条件；测量装置包括传感器和数据采集装置，传感器的输出端连接数据采集装置的输入端，用于测量实验结构的荷载、变形和内力各项力学指标。

上述结构中，标准杆件4之间通过连接结点5连接，可拼装成各种形式的实验结构，实验结构采用模块化、拼装式设计，可设计和实现多种几何形式的平面杆系结构，如桁架、刚架或组合结构。支座部件是一种固定在背景墙操作平面上的构件，具有两个功能：一是对实验结构(由标准杆件和连接结点组成)提供边界条件，二是在提供边界条件的同时把实验结构固定至操作平面上。通过砝码近似模拟均布荷载，而现有的结构力学实验平台通常只考虑节点集中力加载。

作为优选实施例，实验操作平台包括底座1和背景墙2。将底座1锚固于实验场地上，作为实验平台系统的基座。将背景墙2固定于底座1之上。底座1的构造应具有较大的抗弯刚度和抗扭刚度，以保证实验过程的安全性和结果的精确性；实验操作平台承担实验结构的支座反力，背景墙具有较大的平面内刚度和平面外刚度，为实验的安全性和精确性提供保障。在一具体实施例中，底座1可以由钢材制成，通过锚栓固定于实验场地的反力槽上，以防止整个实验系统的移动或侧翻。背景墙2可以由钢材制成，固定于底座1之上，与底座1共同构成平台系统的实验操作平台。

上述实施例中以底座和背景墙构成实验操作平台，其较高的刚度为实验结构提供安全可靠的支撑，同时有助于提高实验结果的精确性。

作为一优选实施例，如图1所示，在背景墙2上设置若干组螺栓孔组3，用于固定实验结构体系中支座部件6和加载装置。各相邻螺栓孔组3之间按规定的基本模数等间距布置，以实现实验结构的灵活布置。作为一优选实施例，如图3所示，标准杆件4具有不同杆长的选择.连接结点5具有不同构造形式，同时可实现铰接或刚接连接；支座部件6可为实验结构提供多种形式的边界条件。因此，实验结构体系具有较强的可设计性，可实现丰富的实验结构形式。标准杆件4由钢或铝合金制成，是构成实验结构的基本杆件。

标准杆件4采用多种规格杆长，且与操作平面的螺栓孔组3布置的基本模数相匹配，用于满足实验结构的安装要求。一组螺栓孔组3可固定一组支座部件，多组螺栓孔组3在横向、竖向等间距分布，基本模数为相邻两组螺栓孔组3之间的距离。即是标准杆件不同杆长是按基本模数逐步增加的，可以是基本模数的2倍、3倍、4倍或5倍，使标准杆件两端连接上连接结点后，长度正好可以连接至支座部件。标准杆件4之间通过连接结点5连接，可拼装成各种形式的实验结构。

实验结构采用基本模数设计，体现在背景墙的螺栓孔组3的布置和杆件长度上，并且由此实现各种实验组件的标准化生产以及多种结构几何形式。实验杆件根据基本模数，具有多种杆长选择，可实现多种结构几何形式，现有的结构通常只限定几种固定杆长，而本实验系统杆件具有杆长以基本模数递增的多种选择。

作为一优选实施例，连接结点5包括“一”字型、“L”型、“T”型和“十”字型等多种构造形式，以满足模块化实验结构各种结点形式的需求。连接结点5可以由钢或铝合金制成，连接结点5用于标准杆件4之间连接时，可形成杆件之间刚接或铰接；连接结点5用于与支座部件6连接时，可实现实验结构在相应结点处边界条件自由度的约束或释放，具体可依据实验方案设计实现对实验结构施加边界条件。

作为一优选实施例，支座部件6可以由钢材制成，通过螺栓固定于背景墙2上。根据所设计实验结构的边界条件，支座部件6与某些连接结点5连接，某些连接结点5指在实验结构需要施加边界约束条件的位置处的连接结点5，为实验结构提供边界条件，形成完整的实验结构体系，使相应的实验结构的支座结点实现在水平线位移、竖向线位移以及平面内转角这三个自由度的约束或释放。水平线位移、竖向线位移的约束或释放是通过支座部件内部构造实现，然后，平面内转角的约束或释放实际上是通过连接结点5与支座部件6之间的螺栓连接来实现，一个螺栓连接的时候是可以绕着螺栓转动的，两个螺栓连接就不可转动了。支座结点指的是实验结构需要施加边界约束的位置，因为在结构力学中施加有边界条件的结点通常也可以叫支座结点。具体地，可实现的边界条件包括：滑动铰支座、固定铰支座、滑动支座以及固定支座。

通常情况下，现有的实验系统中每一类边界约束条件对应一种支座部件，而在本实验平台系统结构中各类边界约束条件由一种支座部件即可实现。

在部分优选实施例中，如图1所示，加载装置包括螺杆加载装置7和砝码加载装置8，将螺杆加载装置7固定于背景墙2上，砝码加载装置8悬挂于标准杆件4上，分别为实验结构施加集中力和均布荷载。螺杆加载装置7通过螺栓固定于背景墙2上，对结构的杆件及结点施加集中力，通过旋转螺杆来控制力的大小。砝码加载装置8悬于标准杆件4之上，采用多组同时加载的方式来等效均布荷载的作用，荷载大小通过砝码数量来控制。

在部分优选实施例中，如图1所示，测量装置包括传感器和数据采集装置12，测量装置用于测量实验结构的荷载、变形和内力等各项力学指标。作为一优选实施例，传感器包括力传感器9、位移传感器10和应变片11，其中，力传感器9设置于螺杆加载装置7下部，用于测量所施加荷载的值；位移传感器10采用磁吸支架固定于背景墙2之上，用于测量结构杆件的挠度或支座位移；应变片11粘贴于标准杆件4中需要测量内力的截面的上、下边缘，通过所测截面边缘应变值可计算得到相应的截面内力值。数据采集装置12为实验用数据采集箱，数据采集箱与各传感器之间通过导线连接，共同构成了实验平台系统的测量装置。

在部分优选实施例中，如图2a、2b、2c所示，在背景墙2设有两个操作平面，在两个操作平面上分别设置若干组螺栓孔组3，用于固定支座部件6和加载装置7。背景墙2提供了两个操作平面，可同时进行两个或多个教学小组的实验操作，有利于提高教学效率，达到更优的教学效果。

针对上述模块化结构力学实验平台系统，通过一刚架结构实验案例对其实验操作方法进一步说明。该实验测量刚架结构中部横梁1/4跨截面处的内力值和跨中截面处的挠度值，用于验证理论计算结果，即：基于“位移法”计算的结构内力理论值，以及结构挠度理论值。具体操作过程如下：

(1)将底座1锚固于实验场地上，作为实验平台系统的基座。

(2)将背景墙2固定于底座1之上，其两个面上分布有多组螺栓孔组3。

(3)连接结点5用于将标准杆件4连接成为刚架实验结构，实现标准杆件4之间的刚接连接。支座部件6用于将整个实验结构固定于实验操作平台上，并对实验结构提供边界约束，与标准杆件4及连接结点5构成完整的刚架实验结构体系，如图1、图3中所示。

(4)将螺杆加载装置7固定于背景墙2上，砝码加载装置8悬挂于标准杆件4上，分别为实验结构施加集中力和均布荷载。如图1所示，采用两个螺杆加载装置7分别对上横梁左端结点施加水平向右集中力，对结构左侧外伸悬臂梁中间截面施加竖直向下集中力；采用砝码加载装置8对上横梁右跨施加等效的均布荷载。

(5)将力传感器9设置于螺杆加载装置7下部，用于测量所施加荷载的值；位移传感器10采用磁吸支架固定于背景墙2之上，用于测量结构杆件的挠度或支座位移；应变片11粘贴于标准杆件4中需要测量内力的截面的上、下边缘，通过所测截面边缘应变值可计算得到相应的截面内力值。将力传感器9、位移传感器10、应变片11的输出通过导线分别连接实验用数据采集箱，采用实验用数据。如图1所示，本实验采用位移传感器10测量实验结构中部横梁跨中的挠度值，同时采用应变片测量该梁跨左侧四分之一截面处的上下边缘应变。

本发明上述实施例的实验平台系统中，底座1和背景墙2具有较高的刚度，保证了整个平台系统的安装稳固，并且其在实验结构反力作用下的变形小，有助于提高实验结果的精确性。为保证实验精确性，通常还采用测量支座位移等方法以减小实验误差。

相比于空间结构实验，平面结构实验更利于初学者对理论原理的学习和理解，并且结构力学课程以平面杆系结构作为重点介绍对象，因此，开展平面结构实验更易达到实验教学目的。

因此，针对平面杆系结构，设计一种构造安全、功能全面、设计性强的结构力学实验教学系统，能够重现和验证结构力学中的“功的互等定理”“影响线分析”等基本原理，以及“力法”“位移法”等基本方法，并且能够实现学生自主设计并实施实验方案，对于提高土木工程专业实践教育质量具有较强的现实意义。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种模块化结构力学实验平台系统，其特征在于：所述系统包括实验操作平台、实验结构体系、加载装置和测量装置；其中，

所述实验操作平台设有至少一个操作平面，用于支撑所述实验结构体系、所述加载装置和所述测量装置；

所述实验结构体系包括标准杆件、连接结点和支座部件，其中，所述连接结点用于连接所述标准杆件，实现所述标准杆件之间的铰接或刚接连接；所述标准杆件之间通过所述连接结点连接，用于拼装成不同形式的实验结构；所述支座部件与所述实验结构通过所述连接结点连接，将整个所述实验结构固定于所述实验操作平台上，并对所述实验结构提供边界约束，与所述标准杆件及所述连接结点构成完整的实验结构体系；

所述加载装置包括螺杆加载装置和砝码加载装置，所述螺杆加载装置设置于所述实验操作平台上，所述砝码加载装置设置于所述标准杆件上，为所述实验结构进行加载，实现理论教学中的荷载条件；

所述测量装置包括传感器和数据采集装置，所述传感器的输出端连接所述数据采集装置的输入端，用于测量实验结构的荷载、变形和内力各项力学指标。

2.根据权利要求1所述的一种模块化结构力学实验平台系统，其特征在于：所述实验操作平台包括底座和背景墙，所述背景墙上设有两个所述操作平面，所述背景墙固定于所述底座上，所述底座通过锚栓固定于实验场地上的反力槽上，用于防止整个实验系统的移动或侧翻。

3.根据权利要求2所述的一种模块化结构力学实验平台系统，其特征在于：所述背景墙的两个所述操作平面上设有若干组螺栓孔，用于固定所述支座部件和所述加载装置。

4.根据权利要求3所述的一种模块化结构力学实验平台系统，其特征在于：

所述操作平面的各相邻组螺栓孔按规定的基本模数等间距布置，用于实现实验结构的灵活布置；

所述标准杆件采用多种规格杆长，且与所述操作平面的所述螺栓孔布置的基本模数相匹配，用于满足所述实验结构的安装要求。

5.根据权利要求1所述的一种模块化结构力学实验平台系统，其特征在于：所述连接结点的材料为钢或铝合金，所述连接结点包括多种构造形式，以满足模块化实验结构各种结点形式的需求。

6.根据权利要求1所述的一种模块化结构力学实验平台系统，其特征在于：所述支座部件通过螺栓固定于所述实验操作平台的所述操作平面上。

7.根据权利要求1所述的一种模块化结构力学实验平台系统，其特征在于：所述支座部件与某些所述连接结点连接，某些所述连接结点指在所述实验结构需要施加边界约束条件的位置处的所述连接结点，为实验结构提供边界约束条件，使相应的实验结构的支座结点实现在水平线位移、竖向线位移以及平面内转角这三个自由度的约束或释放。

8.根据权利要求7所述的一种模块化结构力学实验平台系统，其特征在于：所述支座部件可实现的所述边界约束条件包括：滑动铰支座、固定铰支座、滑动支座和固定支座。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种模块化结构力学实验平台系统，其特征在于：所述螺杆加载装置通过螺栓固定于所述实验操作平台的所述操作平面上，用于对实验结构的杆件及结点施加集中力，通过旋转螺杆来控制力的大小；

所述砝码加载装置悬于所述标准杆件上，采用多组同时加载的方式来等效均布荷载的作用，荷载大小通过砝码数量来控制。

10.根据权利要求1-8任一项所述的一种模块化结构力学实验平台系统，其特征在于：所述测量装置包括传感器和数据采集装置，其中，

所述传感器包括力传感器、位移传感器和应变片，所述力传感器设置于所述螺杆加载装置下部，用于测量所施加荷载的值；所述位移传感器固定于所述实验操作平台的操作平面上，用于测量所述实验结构中所述标准杆件的挠度或所述结点的位移；所述应变片设置于所述标准杆件中需要测量内力的截面的上边缘、下边缘，通过所测截面边缘应变值可计算得到相应的截面内力值；

所述数据采集装置为实验用数据采集箱，所述数据采集箱分别与所述力传感器、所述位移传感器和所述应变片之间连接，用于采集实验数据。