第一篇：結(jié)構(gòu)模型競賽所用材料力學(xué)性質(zhì)報(bào)告

結(jié)構(gòu)模型競賽所用材料力學(xué)性能報(bào)告

材料力學(xué)性能測試

為了充分的利用材料，考慮木材的限量提供，研究材料（木條的順逆紋）的受壓受拉性能，并確定是否能承受理論受力值，抗彎能力的限度以及彈性模量具體值，確實(shí)502膠水凝結(jié)強(qiáng)度的最佳時(shí)間。此次材料力學(xué)性能的測試項(xiàng)目有：木材抗拉強(qiáng)度、木材彈性模量、膠水強(qiáng)度及最佳時(shí)間。

木材抗拉強(qiáng)度

木材抗拉強(qiáng)度分為順紋抗拉和橫紋抗拉兩種，當(dāng)拉力方向與木材纖維方向平行時(shí)為順紋受拉。木材單纖維的抗拉強(qiáng)度很高。理論上順紋抗拉強(qiáng)度是木材所有強(qiáng)度中最高的，但在實(shí)際使用中，木材的各種缺陷（木節(jié)、裂縫、斜紋、蟲蛀等）對順紋抗拉強(qiáng)度的影響很大，所以在選用材料時(shí)應(yīng)注意相關(guān)事項(xiàng)。當(dāng)拉力方向與木材纖維方向垂直時(shí)為橫紋受拉，橫紋受拉破壞是將木材纖維橫向撕裂，由于木材纖維之間的橫向連接比較薄弱，所以木材的橫紋抗拉強(qiáng)度很低。

通過單根木條順紋的拉伸試驗(yàn)，可知：木材抗拉強(qiáng)度良好，伸長率小，適合作為受拉桿件。

木材抗壓強(qiáng)度

木材抗壓強(qiáng)度分為順紋抗壓和橫紋抗壓。當(dāng)壓力方向與木材纖維方向平行時(shí)為順紋受壓，順紋受壓破壞是由于木材細(xì)胞壁失穩(wěn)造成的，而非纖維的斷裂。木材的順紋抗壓強(qiáng)度較高，且疵病對其影響較小，工程中用作竹子、斜撐等的木材均為順紋受壓構(gòu)件。當(dāng)壓力方向與木材纖維方向垂直時(shí)為橫紋受壓，橫紋受壓破壞是由于木材細(xì)長的管狀細(xì)胞被壓扁，產(chǎn)生大量變形造成的。木材的橫紋抗壓強(qiáng)度很低。

試件規(guī)格：長×寬×厚=30mm×12mm×4mm

其變形曲線類似于混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，此木材順紋抗壓強(qiáng)度較好，變形在一定范圍內(nèi)較小，適合作為受壓桿件。在觀察破壞形式時(shí)發(fā)現(xiàn)，最終破壞是在膠水的粘結(jié)面破壞。

膠水強(qiáng)度

用同聲502膠水將兩段三層木條對接，但不涂膠，而是用長1cm的標(biāo)準(zhǔn)厚度（4mm）的小木條順紋加箍，做三批試樣分別凝結(jié)了4h、8h和12h，用拉伸試驗(yàn)機(jī)對其分別進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。

通過對用膠水對接的桿件進(jìn)行拉伸，可知：502膠水強(qiáng)度較高，凝結(jié)時(shí)間為4h的試件在接觸面被劃開破壞，而8h和12h試件都為接觸面處木條表層脫落破壞，因此可確定此膠水強(qiáng)度很高并且在一定力值范圍內(nèi)變形小，足以用于粘結(jié)材料。

注：其中每根木條的質(zhì)量約為86.6g

土木工程科技協(xié)會(huì)

2011.11

第二篇：黏土礦物結(jié)構(gòu)特征及物理力學(xué)性質(zhì)

【黏土礦物結(jié)構(gòu)特征及物理力學(xué)性質(zhì)】

黏土礦物實(shí)際上是由一種鋁-硅酸鹽晶體，是由兩種晶片交互成層疊置構(gòu)成的兩種基本構(gòu)成單元：硅氧四面體（片）鋁氫氧八面體（片）

蒙脫石————范德華鍵力沒有氫鍵、較大的吸水膨脹逝水收縮

伊利石————結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性優(yōu)于蒙脫石

高嶺石————主要是氫鍵，親水性、膨脹性和收縮性均小于伊利石

特性{顆粒大小吸水性、膨脹性壓縮性、強(qiáng)度}

【分層總和法】

按分層總和法計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降啦量，應(yīng)在地基壓縮層的范圍內(nèi)劃分為若干分層。計(jì)算分層的壓縮量然后求其總和

1、將地基分層

2、計(jì)算個(gè)分層的自重應(yīng)力

3、計(jì)算基底藥力P和分層面的附加應(yīng)力 P=F+G/APo=p-γm.*d4、確定壓縮層深度

5、計(jì)算平均自重應(yīng)力和平均應(yīng)力

6、e-p 曲線

7、各分層沉降量

8、總沉降量 S=（e1-e2／1+e1）*H=Δp/Es *H=α/1+e1*Δp*H

【Pc的確定方法】

① 從e-IgP曲線上找出曲率半徑最小的一點(diǎn)A，過A點(diǎn)做水平線A1和切線A2 ② 左∠A1AA2的角平分線AA3，與e-Ig曲線中直線的延長線相交于B點(diǎn)

B點(diǎn)所對應(yīng)的有效應(yīng)力就是前期固結(jié)壓力PcS=（e1-e2／1+e1）*H=Δp/Es *H=α/1+e1*Δp*H

【角點(diǎn)法】

矩形荷載面上受均布荷載或三角形分布荷載時(shí)，在一個(gè)角點(diǎn)下任一深度點(diǎn)利用布辛奈斯克豎向應(yīng)力解表來計(jì)算地基中任一點(diǎn)豎向附加應(yīng)力的方法

【土力學(xué)】

是研究土體的一門力學(xué)，它研究的是土體的應(yīng)力，變形、強(qiáng)度、滲流及長期穩(wěn)定性的一門學(xué)科。廣義的土力學(xué)又包括土的生成、組成，物理化學(xué)性質(zhì)及分類在內(nèi)的土質(zhì)學(xué)

第三篇：大學(xué)生結(jié)構(gòu)模型創(chuàng)新競賽改

2014年江蘇省大學(xué)生結(jié)構(gòu)模型創(chuàng)新競賽·熱身賽

——常州工學(xué)院土建學(xué)院大學(xué)生建筑結(jié)構(gòu)模型方案設(shè)計(jì)競賽

一、作品要求

1、作品形式：

所設(shè)計(jì)方案的模型結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)所用材料不限。

每件結(jié)構(gòu)模型的尺度限定為：最大單向尺寸不得大于800毫米（800*800*800）。具體細(xì)節(jié)：

最好有模型底盤，如有必要應(yīng)制作建筑地形環(huán)境。

建筑結(jié)構(gòu)模型應(yīng)該簡潔大方，既能直觀表達(dá)結(jié)構(gòu)體系，又能形象展示建筑造型。

2、分組要求

限定每組2人，自由組隊(duì)（如進(jìn)入競賽下一輪，必須變成3人組且必須跨專業(yè)搭配）。

二、競賽形式

1、成果要求：

本次競賽以作品展示為主，通過PPT和文本來進(jìn)行匯報(bào)介紹。

PPT：包括（設(shè)計(jì)說明、結(jié)構(gòu)選型、方案平立剖、模型制作工藝、效果圖或動(dòng)畫）； 文本：A3，包括（基礎(chǔ)研究、案例分析、設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案設(shè)計(jì)和PPT要求內(nèi)容）。

將選擇優(yōu)秀作品進(jìn)行模型制作，并參加下一輪的模型作品競賽。

再擇優(yōu)參加“2014年江蘇省大學(xué)生土木工程結(jié)構(gòu)創(chuàng)新競賽”作品展示和評比。

2、時(shí)間安排：

競賽時(shí)間安排在本學(xué)期15、16周，具體時(shí)間另行通知。

三、設(shè)計(jì)原則

競賽主題為建筑結(jié)構(gòu)模型創(chuàng)新，應(yīng)反映必要的建筑結(jié)構(gòu)概念。

設(shè)計(jì)方案以展示學(xué)生的力學(xué)概念、結(jié)構(gòu)概念、創(chuàng)新思維為主。

鼓勵(lì)生態(tài)低碳、節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、靈活適變的創(chuàng)新思路。

競賽動(dòng)員

1、本次競賽與11建班《建筑結(jié)構(gòu)選型》課程考核掛鉤，作為總評成績之一；

2、競賽優(yōu)勝者同時(shí)會(huì)有競賽獎(jiǎng)勵(lì)，且有下一輪競賽選拔的優(yōu)先權(quán)；

3、擇優(yōu)進(jìn)入模型制作環(huán)節(jié)的小組可以申請立項(xiàng)選修創(chuàng)新學(xué)分。

參賽范圍：建筑，二～四年級(jí)；土木，二～三年級(jí)。

希望同學(xué)們認(rèn)真準(zhǔn)備、積極參賽。

2014年04月30日

第四篇：力學(xué)競賽試題

第七屆全國周培源大學(xué)生力學(xué)競賽試題

出題學(xué)校：西北工業(yè)大學(xué)

滿分：120分 時(shí)間：3 小時(shí)

一、小球在高腳玻璃杯中的運(yùn)動(dòng)(20 分)

一半球形高腳玻璃杯，半徑 r =5cm，其質(zhì)量 m1=0.3 kg，杯底座半徑 R =5 cm，厚度不計(jì)，杯腳高度 h =10 cm。如果有一個(gè)質(zhì)量 1.0 2 = m kg 的光滑小球自杯子的邊緣由靜止釋放后沿杯的內(nèi)側(cè)滑下，小球的半徑忽略不計(jì)。已知杯子底座與水平面之間的靜摩擦因數(shù) fs = 0.5。試分析小球在運(yùn)動(dòng)過程中：（1）高腳玻璃杯會(huì)不會(huì)滑動(dòng)；（2）高腳玻璃杯會(huì)不會(huì)側(cè)傾（即一側(cè)翹起）。

二、雜耍圓環(huán)(40 分)

1.雜技演員將一個(gè)剛性圓環(huán)沿水平地面滾出，起始圓環(huán)一跳一跳地向前滾動(dòng)，隨后不離開地面向前滾動(dòng)，為什么？

2.雜技演員拿出一個(gè)勻質(zhì)圓環(huán)，沿粗糙的水平地面向前拋出，不久圓環(huán)又自動(dòng)返回到演員跟前。設(shè)圓環(huán)與地面接觸瞬時(shí)圓環(huán)中心 O 點(diǎn)的速度大小為 v0，圓環(huán)的角速度為 ω0，圓環(huán)半徑為 r，質(zhì)量為 m，圓環(huán)與地面間的靜摩擦因數(shù)為 s f，不計(jì)滾動(dòng)摩阻，試問：

（1）圓環(huán)能自己滾回來的條件是什么？

（2）圓環(huán)開始向回滾動(dòng)直到無滑動(dòng)地滾動(dòng)，在此運(yùn)動(dòng)過程中，圓環(huán)所走過的距離是多少？

（3）當(dāng)圓環(huán)在水平地面上無滑動(dòng)地滾動(dòng)時(shí)，其中心的速度大小為 v1，圓環(huán)平面保持在鉛垂平面內(nèi)。試分析圓環(huán)碰到高為 的無彈性臺(tái)階后，能不脫離接觸地爬上該臺(tái)階所應(yīng)滿足的條件。

3.演員又用細(xì)鐵棍推動(dòng)題 2中勻質(zhì)圓環(huán)在水平地面上勻速純滾動(dòng)，假設(shè)圓環(huán)保持在鉛垂平面內(nèi)滾動(dòng)，如圖所示。又知鐵棍與圓環(huán)之間的靜摩擦因數(shù)為 ft，圓環(huán)與地面間的滾動(dòng)摩阻系數(shù)為 δ。試求為使鐵棍的推力（鐵棍對圓環(huán)的作用力）最小，圓環(huán)上與鐵棍的接觸點(diǎn)的位置。

三、趣味單杠(30 分)

單杠運(yùn)動(dòng)是奧運(yùn)會(huì)、世界體操錦標(biāo)賽、世界杯體操比賽中男子體操比賽項(xiàng)目之一。單杠是體操比賽中最具觀賞性的項(xiàng)目，也是觀眾最喜歡的運(yùn)動(dòng)，在學(xué)校和健身場所擁有眾多的愛好者，小李和小張就是其中之一。一天，他們準(zhǔn)備在單杠上進(jìn)行大回環(huán)比賽。假設(shè)單杠的橫桿和立柱均為直徑 D=28mm的鋼桿，彈性模量E=200GPa，許用應(yīng)力[σ]=160MPa，橫桿長 L=2.4m，立柱高 H=2.6m。立柱與地面、橫桿與立柱之間均為固定聯(lián)結(jié)。假設(shè)兩人旋轉(zhuǎn)到單杠所在平面內(nèi)時(shí)的慣性載荷均為 F=1000N，不計(jì)人的自重。

1.試分析兩人同步旋轉(zhuǎn)到單杠所在平面內(nèi)時(shí)，結(jié)構(gòu)中的最大應(yīng)力。

2.若兩人相差 180°旋轉(zhuǎn)到單杠所在平面內(nèi)，對結(jié)構(gòu)中的最大應(yīng)力有什么影響。

3.為提高結(jié)構(gòu)承載能力，有人提出在單杠距地面 0.6m 處增加一個(gè)直徑 20mm的拉桿。試定性分析該桿對上述兩種情況的影響。

四、跳板跳水(30 分)

舉世矚目的第 29 屆北京奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)上，具有“夢之隊(duì)”之稱的中國跳水隊(duì)獲得了跳水比賽8枚金牌中的7枚，囊括了3m跳板跳水的4枚金牌。Duraflex 的 Maxiflex Model B 跳水板是奧林匹克跳水比賽和國際級(jí)跳水比賽唯一指定使用的產(chǎn)品，它的具體尺寸如圖所示，其中橫截面尺寸為 b=0.5m，h= 0.05m，跳板的彈性模量E=70GPa，比重γ= 25kN/m3，a=3.2m，l=m 1.6。運(yùn)動(dòng)員從跳板上上躍至距地面最高點(diǎn)后落至跳板端點(diǎn)C，再從跳板上

彈起至空中完成動(dòng)作后落水。若運(yùn)動(dòng)員體重 G=700N，最大彈跳高度H= 0.6m，取 g =9.8m/s2。

1.根據(jù)所學(xué)知識(shí)，建立相應(yīng)的力學(xué)分析模型。

2.為保證運(yùn)動(dòng)員落水安全，運(yùn)動(dòng)員從空中落入水中時(shí)，在跳板所在平面處，運(yùn)動(dòng)員質(zhì)心距跳板 C端最小距離s應(yīng)大于 0.5m。試求運(yùn)動(dòng)員從跳板上躍時(shí)所需最小水平速度（假設(shè)水平方向?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)）？

3.不計(jì)跳板質(zhì)量，將運(yùn)動(dòng)員視為剛體時(shí)，運(yùn)動(dòng)員沖擊跳板時(shí)，跳板中的最大動(dòng)應(yīng)力為多少？

4.如運(yùn)動(dòng)員為彈性體，定性說明在沖擊時(shí)跳板中的最大動(dòng)應(yīng)力增大還是減小？

5.如考慮跳板質(zhì)量，試計(jì)算跳板中的最大動(dòng)應(yīng)力。

第七屆全國周培源大學(xué)生力學(xué)競賽試題參考答案

一、小球在高腳玻璃杯中的運(yùn)動(dòng)(20 分)

當(dāng)小球自杯子的邊緣由靜止釋放后沿杯子的內(nèi)側(cè)滑下到與鉛垂方向夾角 時(shí)，高腳玻璃杯側(cè)傾（一側(cè)翹起）。

二、雜耍圓環(huán)(40 分)

1.圓環(huán)不是勻質(zhì)的，質(zhì)心不在圓環(huán)的中心。開始滾動(dòng)角速度大，圓環(huán)一跳一跳地向前滾動(dòng)；隨后角速度減小，所以圓環(huán)不離開地面向前滾動(dòng)。

2.（1）圓環(huán)自己滾回的條件為： 方向如圖所示。

（2）距離：

（3）圓環(huán)能不脫離接觸地爬上臺(tái)階所應(yīng)滿足的條件為 ：

3．當(dāng)接觸點(diǎn) A與圓環(huán)中心 C 的連線與鉛垂線間的夾角 時(shí)，推力 F 取最小值。

三、趣味單杠(30 分)

（1）結(jié)構(gòu)中的最大應(yīng)力

（2）結(jié)構(gòu)中的最大應(yīng)力

（3）在結(jié)構(gòu)中增加拉桿后，（2）中為反對稱結(jié)構(gòu)，在對稱面上只有反對稱內(nèi)力，故 AB 桿軸力為零，無影響；（1）中為對稱結(jié)構(gòu)，在對稱面上只有對稱內(nèi)力，故 AB桿軸力不為零，有影響。

四、跳板跳水(30 分)

（1）根據(jù)跳板的受力情況，可以將其簡化為下圖所示外伸梁。

（2）最小水平速度為

（3）跳板的最大動(dòng)應(yīng)力為

（4）如運(yùn)動(dòng)員為彈性體，沖擊時(shí)跳板中的最大動(dòng)應(yīng)力將減小。

（5）跳板的最大動(dòng)應(yīng)力為

第五篇：模型設(shè)計(jì)競賽

力行隊(duì)模型設(shè)計(jì)競賽說明書

格柵拱架模型設(shè)計(jì)競賽說明書

設(shè)計(jì)題目：格柵拱架模型設(shè)計(jì)

力行隊(duì)模型設(shè)計(jì)競賽說明書

目錄

一.設(shè)計(jì)說明...............................................................................................................................3 1.1 方案構(gòu)思.........................................................................................................................3 1.2 模型制作材料及工具.....................................................................................................4 二.設(shè)計(jì)方案...............................................................................................................................4 2.1結(jié)構(gòu)選型..........................................................................................................................4 2.2模型參數(shù)的獲得及方法..................................................................................................6 2.3模型設(shè)計(jì)方法與步驟......................................................................................................6 2.4模型設(shè)計(jì)圖紙..................................................................................................................6 三.風(fēng)險(xiǎn)與對策...........................................................................................................................8

力行隊(duì)模型設(shè)計(jì)競賽說明書

一.設(shè)計(jì)說明

根據(jù)本次競賽的主題及規(guī)則要求，本次競賽設(shè)計(jì)格柵拱架的設(shè)計(jì)及建造，并通過加載試驗(yàn)檢驗(yàn)其承載力和變形特性，從而確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的可行性，合理性和科學(xué)性。在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，本著用最少材料承載最大重量的原則，采用比賽所使用的白卡紙，所在團(tuán)隊(duì)精心制作了拱架模型。

1.1 方案構(gòu)思

本作品由上下兩部分組成，考慮到圓柱的抗壓與抗扭能力較強(qiáng)，類似于鋼管。整體采用圓柱結(jié)構(gòu)，圓柱與圓柱之間由“插孔”系統(tǒng)連接，分為兩部分，上部分是四段直線圓弧拱形，再通過構(gòu)建三角體系，形成完整的整體，具有很好的穩(wěn)定性、很好的抗壓能力。下部結(jié)構(gòu)為立柱，通過與上部結(jié)構(gòu)搭接形成整體。上部受力時(shí)通過橫梁傳遞給立柱，由于立柱有足夠的強(qiáng)度，所以整個(gè)模型就可以穩(wěn)定受力。由于模型是放在加載箱里，這里可以不考慮上部結(jié)構(gòu)橫向變形，經(jīng)檢驗(yàn)，該作品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能較好的承受住外部荷載。

根據(jù)競賽規(guī)則要求，本屆大學(xué)生結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)競賽賽以格柵拱架結(jié)構(gòu)為原型。我們本著大學(xué)生結(jié)構(gòu)競賽 “模型有限，創(chuàng)意無限” 的理念，從模型的用材性能、加載形式和制作方便程度等方面出發(fā)，設(shè)計(jì)出合理的結(jié)構(gòu)。通過模擬拱架以及受力加載，了解此類結(jié)構(gòu)的抗壓性能，對現(xiàn)實(shí)格柵拱架的功能性具有現(xiàn)實(shí)的研究意義。

該模型制作完成后將承受豎向均布荷載，結(jié)構(gòu)承受豎向靜荷載容易實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵是如何保證模型在質(zhì)輕的條件下能夠承受住豎向力的作用。本隊(duì)充分利用卡紙的材料性能，采用圓形柱作為基礎(chǔ)受力結(jié)構(gòu)。圓形柱具有等截面，等剛度的性質(zhì)，在此基礎(chǔ)上對廣義圓截面進(jìn)行改裝以達(dá)到增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的效果。

該模型主要承受豎向均布荷載，上部沙子，鋼板及砝碼荷載。因水平方向有加載箱，則不考慮水平方向荷載，在承受豎向均布荷載時(shí)，要考慮壓桿穩(wěn)定性因素，也要考慮結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)必須主要考慮結(jié)構(gòu)的抗剪能力。

本結(jié)構(gòu)主要構(gòu)思利用8根豎向柱子承受上部荷載所給予的壓力，上部拱形采用四段結(jié)構(gòu)，依靠16根小短柱連接4根主梁，中間穿插8根斜桿主要受力，上部左二和右二依靠三根橫梁承受結(jié)構(gòu)內(nèi)部水平力。

力行隊(duì)模型設(shè)計(jì)競賽說明書

1.2 模型制作材料及工具

230g巴西白卡紙，規(guī)格230g/m2，787mm?1092mm，速干白乳膠，丁字尺，美工刀，剪刀，2B鉛筆，毛刷，三角尺，制作圖板，吹風(fēng)機(jī)，模具，吹風(fēng)機(jī)等。

二.設(shè)計(jì)方案

2.1結(jié)構(gòu)選型

對于模型的結(jié)構(gòu)選型，剛開始的時(shí)候沒有突破傳統(tǒng)思維，因上部結(jié)構(gòu)用類似于管棚結(jié)構(gòu)的樣子，用紙折成三角形，然后粘一塊，形成一個(gè)圓弧的結(jié)構(gòu)（模型1）。

經(jīng)試驗(yàn)研究分析，傳統(tǒng)思維上的構(gòu)造穩(wěn)定性差，白卡紙紙只有一層，非常薄，與下部結(jié)構(gòu)連接強(qiáng)度很差，很容易造成上部結(jié)構(gòu)損壞，于是放棄模型一。

之后團(tuán)隊(duì)開始采用圓柱結(jié)構(gòu)。先做一半的結(jié)構(gòu)（模型2），用細(xì)圓柱的模具卷紙成圓柱后，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)之后，發(fā)現(xiàn)圓柱強(qiáng)度高，抗壓能力很強(qiáng)。因所卷圓柱比較細(xì)，又比較厚，所以幾乎類似于鋼筋的形式。經(jīng)過一番初始的加載試驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)決定采用圓柱做最終模型。

但是兩個(gè)半模型之間連接（模型3）出現(xiàn)了問題，手工作業(yè)下人工誤差無法避免，兩個(gè)半模型連接就不在一個(gè)平面上，所以就不容易連接。經(jīng)過討論后，我們決定直接做整個(gè)橫梁。雖然有點(diǎn)難卷，但是還是克服下來了，不過它的自重增加了許多。

通過不斷探索，我們改變了主體框架的形式。一番修補(bǔ)之后模型的整個(gè)框架由五根主力橫梁和一些提高穩(wěn)定性的輔助桿件構(gòu)成（模型4），從外觀看，有類似三個(gè)三角形搭接在一起，三角形具有穩(wěn)定性。以力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和計(jì)劃荷載為基礎(chǔ)去設(shè)計(jì)柱子等構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和大小，以求在滿足荷載要求的情況下，盡量減少不必要的構(gòu)件，從而減輕模型的自重，節(jié)省材料同時(shí)提高了穩(wěn)定性。

各圖是我們制作過程試驗(yàn)的模型，模型4是我們最終的方案。

力行隊(duì)模型設(shè)計(jì)競賽說明書

模型1 模型2

模型3

模型4

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2.2模型參數(shù)的獲得及方法

正常情況下，紙梁的強(qiáng)度大多數(shù)由正應(yīng)力控制，通過對實(shí)心紙筒和空心紙筒性能比較，發(fā)現(xiàn)空心紙筒的抗彎截面系數(shù)較大，綜合性能較好。

通過實(shí)驗(yàn)室測試研究，在用紙量，紙筒內(nèi)徑，紙厚對紙筒性能的影響，結(jié)合模型的外觀尺寸，最終定量設(shè)計(jì)以下構(gòu)件（單位：毫米）：

立柱：長200，內(nèi)徑27，外徑32 橫梁: 梁長600，內(nèi)徑為22，外徑為27

斜撐：長280，內(nèi)徑為8，外徑為17

橫撐：橫撐長300，內(nèi)徑為8，外徑為17，結(jié)構(gòu)件位置示意截面圖

2.3模型設(shè)計(jì)方法與步驟

模型搭建：先是在橫梁上定位開孔距離和個(gè)數(shù)。然后把斜柱、斜撐、上橫撐插進(jìn)去，用乳膠粘好，然后再把下橫撐搭接到橫梁上，接上短撐。最后把立柱粘結(jié)好，固定結(jié)實(shí)。

2.4模型設(shè)計(jì)圖紙

實(shí)物模型結(jié)構(gòu)如下圖

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實(shí)物圖（結(jié)點(diǎn)）

實(shí)物圖（連接）

利用sketchup軟件畫出的模型圖：

模型仰視圖

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模型側(cè)視圖

模型正視圖

三.風(fēng)險(xiǎn)與對策

風(fēng)險(xiǎn)1：經(jīng)過計(jì)策加載試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)本結(jié)構(gòu)對支撐的立柱垂直性要求很高，因上部結(jié)構(gòu)所加荷載全部由8根立柱承擔(dān)，這就要求立柱必須時(shí)刻與接觸面保持垂直。在實(shí)驗(yàn)中，一旦立柱在加載過程中出現(xiàn)向里偏斜，那么模型的加載效果就

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會(huì)大打折扣.對策1：在立柱底部相互之間加橫向連接，且事先制作一整排立柱，待立柱穩(wěn)定之后再安防到斜拱之下，這樣避免因個(gè)別立柱失穩(wěn)造成整體性失穩(wěn)。

風(fēng)險(xiǎn)2：橫梁開口時(shí)容易存在開口大小不一，開口位置不在一條直線上，可能導(dǎo)致模型連接時(shí)桿件角度出現(xiàn)偏差，進(jìn)而出現(xiàn)模型失穩(wěn)等不利因素。

對策3：經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，可在橫梁連接時(shí)標(biāo)注確定位置，各個(gè)開口位置用鉛筆描線，以確保開口在一條直線上，靠口大小盡量只小不大。