一种重力式张拉整体结构的风铃的制作方法

本实用新型涉及张拉整体结构技术领域，具体涉及一种重力式张拉整体结构的风铃。

背景技术：

张拉整体结构可定义为一组不连续的受压构件与一套连续的受拉单元组成的自支承、自应力的空间网格结构。这种结构的刚度由受拉和受压单元之间的平衡预应力提供，在施加预应力之前，结构几乎没有刚度，并且初始预应力的大小对结构的外形和结构的刚度起着决定性作用。

由于张拉整体结构的理论原理较为复杂，因此教学时若是有结构简单且特点鲜明的教具作为辅助展示，就能够有助于学生对张拉整体结构的理解。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构简单且能够直观展示张拉整体结构原理的重力式张拉整体结构的风铃。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种重力式张拉整体结构的风铃，包括悬浮结构和重力集中结构；

所述悬浮结构包括顶板和多个风铃杆；

所述顶板的中部嵌设有第一磁铁，多个所述风铃杆以第一磁铁为圆心，沿圆周方向均匀连接于顶板下方；

所述重力集中结构位于悬浮结构下方，所述重力集中结构包括中承板、锥形座、张拉绳和多个张拉杆；

所述中承板的中部嵌设有与第一磁铁相斥的第二磁铁，所述锥形座位于中承板下方，多个所述张拉杆以第二磁铁为圆心，沿圆周方向均匀设置于中承板和锥形座之间，所述张拉杆的底端连接于锥形座的锥面上，顶端对中承板进行支撑，所述张拉绳与各个张拉杆依次连接。

具体的，所述顶板和中承板均为圆形，所述中承板的直径大于顶板的直径。

具体的，所述风铃杆和张拉杆均为圆柱状。

具体的，所述张拉绳为尼龙绳。

本实用新型的有益效果在于：整个风铃所受力利用张拉整体结构均转化为竖向力，提高了整体的稳定性；整体结构简单且能够直观展示张拉整体结构的原理；悬浮结构能够对下方的重力集中结构施加载荷，同时悬浮结构本身又不与重力集中结构接触，从而简化了力的传递方向，便于对其进行受力分析。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式重力式张拉整体结构的风铃的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施方式悬浮结构的结构示意图；

图3为本实用新型具体实施方式重力集中结构的结构示意图；

标号说明：

1、悬浮结构；11、顶板；111、第一磁铁；12、风铃杆；2、重力集中结构；21、中承板；211、第二磁铁；22、锥形座；23、张拉绳；24、张拉杆。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

参照附图1至3，本实用新型的一种重力式张拉整体结构的风铃，包括悬浮结构1和重力集中结构2；

所述悬浮结构1包括顶板11和多个风铃杆12；

所述顶板11的中部嵌设有第一磁铁111，多个所述风铃杆12以第一磁铁111为圆心，沿圆周方向均匀连接于顶板11下方；

所述重力集中结构2位于悬浮结构1下方，所述重力集中结构2包括中承板21、锥形座22、张拉绳23和多个张拉杆24；

所述中承板21的中部嵌设有与第一磁铁111相斥的第二磁铁211，所述锥形座22位于中承板21下方，多个所述张拉杆24以第二磁铁211为圆心，沿圆周方向均匀设置于中承板21和锥形座22之间，所述张拉杆24的底端连接于锥形座22的锥面上，顶端对中承板21进行支撑，所述张拉绳23与各个张拉杆24依次连接。

本实用新型的工作原理为：整个风铃包括上部悬浮结构1和下方的重力集中结构2两个部分，两者通过具有相同磁场的磁铁相互排斥形成浮力，达到无接触悬浮；底部的重力集中结构2通过中承板21将上部斥力向下传递到张拉杆24上，由张拉绳23将张拉杆24限制不让其向外倾覆，故所有力向下传递到锥形座22形成重力集中。

由上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：整个风铃所受力利用张拉整体结构均转化为竖向力，提高了整体的稳定性；整体结构简单且能够直观展示张拉整体结构的原理；悬浮结构能够对下方的重力集中结构施加载荷，同时悬浮结构本身又不与重力集中结构接触，从而简化了力的传递方向，便于对其进行受力分析。

进一步的，所述顶板11和中承板21均为圆形，所述中承板21的直径大于顶板11的直径。

由上述描述可知，中承板的之间大于顶板的直径能够使张拉杆的受力更加稳定。

进一步的，所述风铃杆12和张拉杆24均为圆柱状。

进一步的，所述张拉绳23为尼龙绳。

由上述描述可知，尼龙绳不具有弹性，且与张拉杆之间的摩擦力大，能够避免张拉杆发生松脱或倾覆。

实施例一

一种重力式张拉整体结构的风铃，包括悬浮结构1和重力集中结构2；

所述悬浮结构1包括顶板11和多个风铃杆12；

所述顶板11的中部嵌设有第一磁铁111，多个所述风铃杆12以第一磁铁111为圆心，沿圆周方向均匀连接于顶板11下方；

所述重力集中结构2位于悬浮结构1下方，所述重力集中结构2包括中承板21、锥形座22、张拉绳23和多个张拉杆24；

所述中承板21的中部嵌设有与第一磁铁111相斥的第二磁铁211，所述锥形座22位于中承板21下方，多个所述张拉杆24以第二磁铁211为圆心，沿圆周方向均匀设置于中承板21和锥形座22之间，所述张拉杆24的底端连接于锥形座22的锥面上，顶端对中承板21进行支撑，所述张拉绳23与各个张拉杆24依次连接，所述张拉绳23为尼龙绳；

所述顶板11和中承板21均为圆形，所述中承板21的直径大于顶板11的直径，所述风铃杆12和张拉杆24均为圆柱状。

综上所述，本实用新型提供的有益效果在于：整个风铃所受力利用张拉整体结构均转化为竖向力，提高了整体的稳定性；整体结构简单且能够直观展示张拉整体结构的原理；悬浮结构能够对下方的重力集中结构施加载荷，同时悬浮结构本身又不与重力集中结构接触，从而简化了力的传递方向，便于对其进行受力分析。中承板的之间大于顶板的直径能够使张拉杆的受力更加稳定。尼龙绳不具有弹性，且与张拉杆之间的摩擦力大，能够避免张拉杆发生松脱或倾覆。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种重力式张拉整体结构的风铃，其特征在于，包括悬浮结构和重力集中结构；

所述悬浮结构包括顶板和多个风铃杆；

所述顶板的中部嵌设有第一磁铁，多个所述风铃杆以第一磁铁为圆心，沿圆周方向均匀连接于顶板下方；

所述重力集中结构位于悬浮结构下方，所述重力集中结构包括中承板、锥形座、张拉绳和多个张拉杆；

所述中承板的中部嵌设有与第一磁铁相斥的第二磁铁，所述锥形座位于中承板下方，多个所述张拉杆以第二磁铁为圆心，沿圆周方向均匀设置于中承板和锥形座之间，所述张拉杆的底端连接于锥形座的锥面上，顶端对中承板进行支撑，所述张拉绳与各个张拉杆依次连接。

2.根据权利要求1所述重力式张拉整体结构的风铃，其特征在于，所述顶板和中承板均为圆形，所述中承板的直径大于顶板的直径。

3.根据权利要求1所述重力式张拉整体结构的风铃，其特征在于，所述风铃杆和张拉杆均为圆柱状。

4.根据权利要求1所述重力式张拉整体结构的风铃，其特征在于，所述张拉绳为尼龙绳。

技术总结
本实用新型涉及张拉整体结构技术领域，具体涉及一种重力式张拉整体结构的风铃，包括悬浮结构和重力集中结构；所述悬浮结构包括顶板和多个风铃杆；所述顶板的中部嵌设有第一磁铁，多个所述风铃杆以第一磁铁为圆心，沿圆周方向均匀连接于顶板下方；所述重力集中结构位于悬浮结构下方，所述重力集中结构包括中承板、锥形座、张拉绳和多个张拉杆。本实用新型的有益效果在于：整个风铃所受力利用张拉整体结构均转化为竖向力，提高了整体的稳定性；整体结构简单且能够直观展示张拉整体结构的原理；悬浮结构能够对下方的重力集中结构施加载荷，同时悬浮结构本身又不与重力集中结构接触，从而简化了力的传递方向，便于对其进行受力分析。

技术研发人员：黄孟雅;林万力;张杰鑫
受保护的技术使用者：阳光学院
技术研发日：2020.12.03
技术公布日：2021.08.31