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實(shí)驗(yàn):紙橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄗ谥迹? 為了培養(yǎng)同學(xué)們的的三個(gè)創(chuàng)新——“創(chuàng)新習(xí)慣、創(chuàng)新思想、創(chuàng)新能力”,發(fā)揮同學(xué)業(yè)們對(duì)技術(shù)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力以及理論聯(lián)系實(shí)際的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄗ谥迹?nbsp; 
    為了培養(yǎng)同學(xué)們的的三個(gè)創(chuàng)新——“創(chuàng)新習(xí)慣、創(chuàng)新思想、創(chuàng)新能力”,發(fā)揮同學(xué)業(yè)們對(duì)技術(shù)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力以及理論聯(lián)系實(shí)際的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
    二、 實(shí)驗(yàn)要求:  
    1、材料: 
    (1)只能用廢舊報(bào)紙,張數(shù)不限,質(zhì)量不超過150克,不得私自另用紙張。 
    (2) 粘合劑只能是漿糊,不能使用透明膠和白乳膠等。
    2、紙橋規(guī)格:
    (1)紙橋的自身重量不得超過150克,超重的紙橋每超過20克,在所承受重量中扣去1千克。
    (2)紙橋長(zhǎng)度不短于25cm,寬度不少于8cm。兩橋墩的跨度不少于18cm。
    3、制作時(shí)間:
    三節(jié)課(2小時(shí))。
    4.最終成果:
    參賽作品應(yīng)包含簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)方案圖、模型兩部分。其設(shè)計(jì)方案圖中應(yīng)附簡(jiǎn)單說明。
    三、評(píng)價(jià)與獎(jiǎng)勵(lì) 
    按承重能力評(píng)出一等獎(jiǎng) 1組;二等獎(jiǎng) 2組;三等獎(jiǎng) 3組;鼓勵(lì)獎(jiǎng) 4組
    另設(shè)最佳結(jié)構(gòu)分析獎(jiǎng),最佳造型獎(jiǎng)
    五、參考示例:
 

    小提示:在日常生活中,一張紙立在桌子上是很困難的,但是把它折一下,或者卷成圓形,不但能立起來,而且還能在上面壓一小塊重物,也就是說,通過折邊或卷成圓弧形可以提高紙張的抗壓能力。因此選擇一個(gè)合理的截面形狀對(duì)于整個(gè)紙橋結(jié)構(gòu)有著舉足輕重的作用。在制作之前可以先做個(gè)小實(shí)驗(yàn),選擇了幾種不同的截面形狀,看看哪一種形狀的紙筒承受荷載能力最強(qiáng)。
 
    試驗(yàn):用同樣長(zhǎng)度、寬度的紙條分別做成橫截面為圓形、三角形、正方形、梯形的空心或?qū)嵭募埩海瑴y(cè)試它們能承受的最大荷截。結(jié)論:____形狀的紙梁承受能力最強(qiáng)。
    接下來我們來考慮整個(gè)橋梁的制作。要想提高橋的跨度,就不得不用標(biāo)簽紙把紙橋段連接起來,由于紙橋在承載砝碼的時(shí)候,其不同橫向位置上受到的彎矩不同,紙橋的中間部分受彎矩最大,向兩邊依次遞減,因此,我們?cè)谧黾垬虻臅r(shí)候也要考慮到這一點(diǎn),紙橋中部?jī)啥渭垬蛑g的接合部分要重疊得多一些,而在兩側(cè)可以適當(dāng)節(jié)省材料。

課堂總結(jié)與反思:
    1、項(xiàng)目重要
    不要小看這個(gè)實(shí)驗(yàn),也不要覺得這個(gè)實(shí)驗(yàn)無聊。其實(shí)它的設(shè)計(jì)與測(cè)試與真正的鋼鐵桁架橋沒有本質(zhì)的區(qū)別,真正的鋼鐵桁架橋只是因?yàn)樗氰F而已。其實(shí)結(jié)構(gòu)原理與受力方式是一樣的。而且,設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)和測(cè)試時(shí)不一定是用鐵材料來做。
    2、要有設(shè)計(jì)圖
    用紙來進(jìn)行設(shè)計(jì)更能體現(xiàn)我們的設(shè)計(jì)水平,從哈工大的紙橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比賽就可以看出,它確實(shí)是一個(gè)技術(shù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。也更能體現(xiàn)同學(xué)們的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力與團(tuán)體協(xié)作精神。
    3、分工合作
    從前面的設(shè)計(jì)來看,存在如下問題。或者說,要按以下要求來做:
    (1)先要在小組里面討論,確定一個(gè)結(jié)構(gòu)方案,并把這個(gè)結(jié)構(gòu)方案畫一個(gè)1:1的草圖(主視圖),然后對(duì)著這個(gè)草圖裁剪和卷紙梁。
    (2)畫好草圖后,一定要分工,比如在藍(lán)圖的每根梁標(biāo)上序號(hào),確定每根梁要幾根,然后分任務(wù),哪個(gè)同學(xué)負(fù)責(zé)哪幾根。這樣,幾十根紙梁很快就卷完成。
    4、關(guān)于連接
    有同學(xué)覺得無法把紙梁連接起來,其實(shí),連接方法很多種,自己摸索。下面教大家一種方法……。
   
   
   

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