结构设计大赛题目省赛.docx
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结构设计大赛题目省赛
关于举行浙江省第十四届“宁波市政公路杯”
大学生结构设计竞赛的通知
(征求专家意见稿)
有关高校:
为了多方面培育大学生的创新思维和实际动手能力,培育团队精神,增壮大学生工程结构设计与实践能力,丰硕校园学术气氛,增进浙江省高校大学生彼此交流与学习,经研究决定于2015年5月15~17日在浙江大学宁波理工学院举行浙江省第十四届大学生结构设计竞赛。
一、组织机构
主办单位:
浙江省大学生科技竞赛委员会
承办单位:
浙江大学宁波理工学院
赞助单位:
宁波公路市政设计院
二、竞赛题目
题目:
碰撞冲击下梁式结构设计与模型制作
竞赛内容:
理论方案、模型制作、陈述与答辩、加载实验。
三、参赛对象和形式
参赛者为浙江省一般高校在校本专科学生。
以组队形式参赛,每队人员不得多于3人。
四、参赛名额
浙江大学、浙江工业大学、宁波大学、浙江大学宁波理工学院参赛名额不多于3个队,其他参赛学校不多于2个队。
参赛学校应组织校内初赛,选拔后参加省决赛。
五、竞赛要求
1.参赛要求
(1)每一个参赛队只能提交一份作品,并用汉字命名(作品名称不得多于4个汉字)。
模型名称不得显现参赛学校名称等信息,不然理论方案按零分计。
(2)每一个学生只许诺参加一个参赛队,各队应独立完成方案设计与模型制作。
(3)各参赛队必需在规按时刻和地址参加竞赛活动,缺席者作自动舍弃处置。
竞赛期间不得任意换人,假设有参赛队员因特殊缘故退出,那么缺人竞赛。
2.理论方案要求
(1)内容包括:
方案设计摘要、模型照片、要紧结构图、计算书(手算)等。
(2)理论方案格式和要求:
封面(格式见附件一),第一部份为方案设计摘要(300字之内);第二部份为模型照片或成效图、要紧结构图、计算书等。
除封面外,其余各页面上均不得显现参赛学校和个人信息,不然理论方案按零分计。
(3)参赛队必需在规按时刻将竞赛报名表、参赛人员名单及理论方案送(寄)至规定地址,超期作自动舍弃处置。
送审的理论方案(在报到时递交)包括以下内容:
①用A4纸正反面打印、装订的理论方案文本一式3份;
②理论方案文件光盘1份(文件保留成Word97-2003格式)。
③用A4纸打印的模型照片或成效图1份。
3.模型制作及加载
碰撞冲击下梁式结构设计与模型制作(参考附件二)
(1)模型结构
模型结构及加载系统由三部份组成,第一部份为包括梁式结构模型(由参赛者设计制作)和支撑系统(由组委会提供),支撑系统除竖向支撑外还设置侧向位移限位装置;第二部份为梁式结构静荷载加载系统;第三部份为对结构模型施加碰撞冲击荷载的冲击摆(由组委会提供)。
(2)模型结构限定条件
图1.结构模型水平面投影(单位:
mm)
①结构模型水平面投影:
结构模型水平投影必需操纵在如图1所示的长1100mm(必需达到,误差操纵:
+5mm,-3mm)×宽300mm的正方形区域内,模型结构宽度不小于210mm。
该区域按纵向划分为3部份,中间部份1100mm×210mm的加载平面为结构模型必备的区域,以知足竖向静载加载块所需,该范围内不得有任何模型结构部件在高度上超过加载平面;双侧为许诺模型结构构件高出加载平面的1100mm×45mm宽的两个区域,其中中段200mm长范围内不得超过加载平面80mm,两头区域(各450mm×45mm范围)则不限制超出加载平面的高度。
上述高度上的限制均为不加载情形下的限制。
如图1、2所示。
a)A-A断面,双侧超许诺超加载平面区域(双侧1100mm×45mm)
b)B-B断面,加载平面(1100mm×210mm)区域
图2.模型高度尺寸限制纵断面(单位:
mm)
②模型结构的加载平面高出两头支撑平面100mm,加载平面以下全宽范围内结构模型尺寸限制在如图2所示范围内,其中最低位置为竖向荷载加载后(模型发生竖向变形后)不能超越的最低限。
③结构模型两头必需搁置在组委会统一提供的支撑柱平面上。
如图一、2所示
④模型结构加载平面上必需能保证水平以搁置竖向静荷载加载块。
⑤模型结构的轮廓横断面如图3所示。
图3中可移动挡块能够依如实际模型宽度移动,挡住模型结构后锁死;如B-B断面所示,模型加载平面与自然下垂静止状态的撞击锤之间的净距必需为45mm,模型外轮廓边缘不得超过自然下垂静止状态的撞击锤边缘线。
a)C-C横断面b)D-D横断面
图3.模型结构轮廓横断面(单位:
mm)
(3)模型制作材料
①集成竹:
规格为1mm×6mm、2mm×3mm、3mm×3mm、3mm×6mm,长度900mm(每种规格各30根)。
集成竹力学性能指标(参考值):
密度cm3,顺纹抗拉强度150MPa,抗压强度65MPa,弹性模量10GPa。
②胶水:
502胶水(8g)8瓶
③棉腊线:
直径1mm(40米长)。
④制作工具:
自备
(只限尺子、刀具、三角板、砂布、剪子、手套、橡皮、笔、纸)
竞赛时,上述材料由组委会统一提供,制作工具由各参赛高校自备。
参赛队员须在组委会指定的地址和规按时刻内(8h)独立完成模型的制作。
(4)加载系统
①静载加载系统
施加碰撞冲击荷载前,模型结构必需按图1中所示的规定加载区域上固定3个加载块,如图4所示,加载区1和加载区3位置的加载块G1和G2各为重4kg的边长200mm正方形钢板,加载区2的加载块G3重7kg(含其上凹面内的重300g的直径40mm的钢球),加载块与模型接触的底面为边长200mm的正方形。
三个加载块必需严格按图4位置放置。
图4.静载加载系统(单位mm)
加载块G3如图5所示。
图5.加载块G3(单位mm)
②冲击荷载加载系统
冲击荷载加载系统为一1200mm转动半径的冲击摆锤,撞击中心位置正对模型结构跨中中心线。
冲击摆锤由直径20mm钢杆和摆锤(由厚钢板围成,高250mm,宽150mm,厚250mm)的组成,摆锤重量(含摆锤固定螺母),钢杆重量,二者合计重。
如图6所示。
图6.冲击荷载加载系统
冲击摆锤起摆位置设定4个档位,别离与静止下垂状态呈30°、45°、60°、90°夹角,施加冲击荷载时,突然拔去该档位插销释放,摆锤下摆撞击模型形成碰撞冲击荷载。
(5)加载实验步骤及要求
1)每一个队的全数加载实验时刻操纵在4min内。
模型在冲击荷载加载进程中参赛队员不能以任何方式触碰着模型。
2)加载实验前15min参赛队员进入赛前预备室,提取本队模型,进行赛前预备。
3)加载实验开始后,先由1名参赛队代表简要介绍作品构思和创新点,然后回答专家提问。
4)其余参赛队员将模型结构安装在支撑横梁上,锁定侧向限位挡块;
5)由参赛队员自行竖向静荷载加载,在各加载块对角位置插入螺栓并固定,最后在G3加载块上放入钢球;
6)由工作人员检查侧向限位挡块锁定状况,检查竖向静载加载模型底部是不是超过限定最低限位置,检查撞击锤自然下垂静止状态边缘线与模型轮廓边缘是不是紧贴。
7)冲击荷载加载:
由工作人员举高冲击摆锤到相应档位,插入限位插销,加载时,突然拔去插销释放,摆锤下摆撞击模型,使模型产生振动维持15秒钟,以检测模型结构体系抗击碰撞冲击荷载的能力。
由参赛队伍加载按以下规定选择两级加载,每次加载前必需保证槽钢梁内钢球静止。
①各级加载起摆位置别离为与静止下垂状态呈30°、45°、60°、90°夹角四个起摆挡位当选择,第2级起摆位置必需高于第1级起摆位置。
②第一次加载成功后,参赛选手能够选择舍弃第2级加载。
8)在任一级加载实验中,当模型显现以下任一情形,即视为加载失效,退出竞赛:
①加载前发觉模型尺寸不符合限定范围;
②模型结构上无法固定加载块(加载开始后3min内无法完成竖向静荷载加载即视为无法固定);
③静荷载加载后模型底部超越限定最低限位置;
④加载块G3内钢球滚出加载块凹面;
⑤专家判定以为模型加载失效。
4.评分规那么
依照理论方案、结构体系、模型制作、陈述与答辩、加载实验5个方面进行评分,总分为100分,其中前3项在加载实验前评毕。
凡不符合竞赛要求,或参赛进程中有违规行为的将再也不进行加载实验。
(1)理论方案(5分)
依照方案设计与理论分析的完整性、合理性、正确性和文本质量评分。
(2)结构体系(5分)
依照结构体系和造型的合理性、创新性和美观性评分。
(3)模型制作(5分)
依照模型制作的外观质量和节点构造评分。
(4)陈述与答辩(5分)
依照现场陈述和答辩情形评分。
(5)加载实验(80分)
加载实验总分值为80分,参赛队得分w可由下式取得:
,
其中,αmax为所有参赛并加载成功的模型中的最大α值;M为本模型的质量(g);s为本模型冲击加载成功档位的成绩系数,各档位加载成功的成绩系数为:
30°档位s=2,45°档位s=3,60°档位s=4,90°档位s=5。
六、竞赛安排
1.报名
请各参赛学校于2015年*月*日前将参加浙江省第十四届大学生结构设计竞赛报名表(见附件三)(需签名与盖章)寄竞赛组委会办公室魏志渊教师(联系方式附后),并登岸浙江大学本科生创新网(负责人联系方式见后)浙江省大学生创新竞赛报名治理系统(http:
192cm128cm
载三维示用意
附件三:
浙江省第十四届“宁波公路市政杯”大学生结构设计竞赛报名表
浙江省第十四届“宁波公路市政杯”大学生结构设计竞赛报名表
学校名称
参赛队数
学校地址
邮政编码
竞赛负责人
姓名
联系电话
所在部门
竞赛联系人
参赛承诺:
我们一定遵守竞赛章程和有关规定,公平竞赛,争取好成绩。
学校竞赛负责人签名:
(盖章)
年月日
注:
请于2015年3月**日前寄魏志渊教师
浙江大学宁波理工学院校内地图
交通线路图
高速公路:
杭甬高速(杭州方向)—大朱家出口—钱湖北路—钱湖南路—求是路。
甬金高速、甬台温高速、舟山跨海大桥—杭州绕城高速—云龙出口—鄞州大道—钱湖南路—求是路。
火车南站(高铁站):
369路直达理工学院生活区站(南门)。
汽车临时南站:
368路直达浙江大学宁波理工学院(正大门)。
汽车客运中心:
369路直达理工学院生活区站(南门),368路鄞奉路启文小区站直达浙江大学宁波理工学院(正大门)。
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- 结构设计 大赛 题目