结构稳定性是航空航天、土木工程和机械工程等多个工程专业课程的基础硕士课程。该学科的目标是开发在不同载荷作用下结构稳定性的分析方法,以用于结构元件的设计[1]。在航空航天工程的背景下,结构稳定性硕士课程介绍了常见航空航天结构元件(如梁、板和壳)的屈曲现象[2]。在正常授课中,学生将学习控制每个结构元件屈曲的方程的解析推导。这些数学表示总结和组织了有关现象的定量信息,例如变量之间的关键关系。然而,解析推导表现出高度的数学形式主义、抽象性和复杂性[3]。因此,授课往往侧重于数学程序,而不是它们所代表的物理现象。此外,这些方程式无法为从未经历过屈曲的学生提供完整的物理现象图景[4]。因此,学生往往难以将数学表达式与真实世界场景联系起来,也难以理解结构元件的屈曲行为[3]。为了克服这些限制,可以将屈曲试验演示作为常规教学的补充活动。事实上,实验室试验重现了物理现象[5],因此为学生提供了一个环境,让他们直接体验结构的屈曲,并与不同于分析模型的表达式进行互动。因此,本研究的目的是提供一个原理证明
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