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1、。科技创新活动题目：纸质桥梁模型制作年级专业：2011级水利水电工程班级：一班学生：* *（组长）*指导教师：*日期：2013年7月11日城乡建设与工程管理学院。1。11 级水利水电工程专业1 班科技创新活动任务书之纸质桥梁模型制作1、桥梁模型要求：（ 1）桥梁模型总长度1000mm，制作误差不得超过10mm总宽度250mm，制作误差不得超过5mm，可采用多种桥梁型式。（ 2）桥面须是水平的。（ 3）桥的制造必须保证假设小车的正常通过。假设小车的尺寸是长 30cm宽 21cm高 19cm的平板小车。2、材料要求： A0 绘图纸及白乳胶3、加载方法：在桥梁跨中逐渐加载直至模型失效。失效标准为：（
2、 1）模型无法按照现场条件正确安装就位；（ 2）因模型的部件障碍或变形过大或模型发生破坏等原因，使得小车不能顺利到达彼岸。（ 3）桥梁在加载的过程中最大挠度超过 2.5cm。（ 4）超出正常允许情形的其它失效情况。4、分组要求：全班57 人分成 10 组，其中 7 组 6 人， 3 组 5 人。5、模型加载时间：星期四下午2 点开始。6、评分标准：本活动以锻炼学生的创新思维及团结协作为目的，评分根据学生的作品及在活动中的参与表现综合评分。2。科技创新活动报告纸质桥梁模型设计一、模型结构分析( 一) 、材料力学性能分析纸作为模型材料，其力学性能特点是受拉性能良好，抗撕裂能力差，抗弯压能力近似为零
3、。 将纸折成圆筒并用乳胶粘结后，可承受一定的压力，但受长细比的限制， 多为压杆失稳状态的受力破坏。可承受少许弯矩。乳胶的粘接性能：纸带对接时强度降低，纸带侧接时，强度较高，认为与母材强度相同。( 二) 、构件力学性能经过分析，纸卷成圆筒后， 承拉能力远大于承压能力。在此构件力学性能分析的基础上，我们一致认为：方案应多选择为拉杆，压杆短而受力小，尽量不使其受弯矩。二、设计方案分析在模型结构分析的基础上，我们对以下几种设计方案进行了分析。1. 简支梁。简支梁受部分均布荷载。由于构件受弯是非常不利的，因此如果选用简支梁的形式， 梁纵截面应选用鱼腹梁的形式。 但制作难度大。如果梁为几片相同形状的纸粘接
4、加厚而成，则侧面易失稳。因此不便采用。2. 拱形结构。拱桥最适于承受均布荷载，但在制作上较费材料。由于拱桥需要由很密的拱作片拼成，中间加肋，因此桥的自重较大，不便。3。采用。3. 桁架结构。由弯矩分布可以看出，采用梯形桁架较接近弯矩分布，是合理结构。由于在要求荷载下，架桥水平方向必有压力，且要承受部分均布荷，是处于局部弯压状态。要使构件有较良好的压弯性能，必须多用材料， 因此考虑通过局部构造措施， 将均布荷载转换为两点或多点集中荷载，结构须是对称的。三、具体方案通过对多种设计方案的分析和比较，我们决定采用梯形桁架结构方案。取上、下圆筒轴线距 165mm，模型跨度 940mm，实际长 1000m
5、m，宽度 250mm，中间倒 V 字型杆约成 90，符合设计要求。考虑到压杆长细比限制，拉杆的抗撕裂能力等因素，杆件尺寸定为内径 16mm，外径 18mm，其间还有零杆，起到稳定结构的作用。所有杆件圆筒均用外径 16mm的不锈钢圆杆做模具。四、实际制作1. 杆件的制作。以外径 16mm的不锈钢圆杆做模具。全桥共由 56 根杆件粘接组合而成。其中， 4 根主跨杆为 1000mm长， 200mm宽纸条卷成； 24 根斜杆和 14 根水平连接杆为 250mm长，100mm宽纸条卷成；14 根竖直压杆为 200mm 长， 100mm宽纸条卷成。视实际拼接情况加以切削。在粘接杆件时，为了防止乳胶干缩使杆
6、件变形， 杆件在模具上粘接，晾干后方才取下。2. 结点。由结构力学的知识知这些结点都可按铰结点设计， 将杆件需要粘接的一端剪成花瓣状（剪切的部分已计入卷纸长） ，然后与主杆。4。件粘合。3. 加固和美化。待所有杆件全部组装完毕且完全晾干后检查每个结点，加固欲脱落的结点，在每个结点上均匀涂刷一层乳胶。将1000mm250mm的桥面和桥底粘合到桁架结构上。图为制作完成后的桥梁整体结构五、桥梁模型加载实验1、加载前称重：全桥共 515g；尺寸测量：长 1004mm，宽 250mm，符合任务书中要求的允许误差范围。2、加载按任务书要求，将桥梁模型装于实验台上。 以加载实验砝码作为载荷，。5。逐级加载，
7、记录加载重量， 观察各杆件破坏情况及桥梁变形挠度，当杆件发生破坏或者挠度大于25mm时停止加载。上图为加载实验3、破坏形式分析：由于各杆大致等强度，而结点强度有保证，当加载重量达到29354g 时桥梁挠度达到25mm，杆件未发生较大破坏。上图为加载过后的桥梁模型六、活动小结为了更好的完成此次科技创新活动， 我们积极搜集整理各种资料， 在这其中学到了不少课堂上无法学到的知识， 使我们更好的把课堂理论知识运用于实际。通过此次活动，锻炼了我们的创新思维，提高了我们动手动脑能力和解决问题的能力，使我们懂得了团队合作的重要性，融洽了生生和师生关系。6。欢迎您的下载，资料仅供参考！致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书， 学习资料等等打造全网一站式需求。7
