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1、结构设计结构设计大大赛赛(一)整体悬挑结构示意图(一)整体悬挑结构示意图 作品名称: 空中力量 即使悬挑在空中依然可以承受很重的力量!(二)结构构思说明(二)结构构思说明n1、纸作为纤维质薄板结构,不以承受载荷破坏,应改变其强度(采用多层增加厚度,加胶的方式)。n2、为了使绞架能够承受较大的载荷,我们采用了拉杆结构,但纸的抗拉能力有限,故设计成双排杆,其中前排杆起辅助支撑作用,以减少后排杆所受拉力。单杆支撑容易弯曲变形,然而多杆同时支撑就可以增大杆的抗弯能力,减小其被折断的几率,因此载物部分也设计成双排杆件。3.3.考虑到考虑到竞赛限制的竞赛限制的质量问题,各杆均做成空心,在杆件制作过程质量问
2、题,各杆均做成空心,在杆件制作过程中加胶,以增强其抗折损能力。中加胶,以增强其抗折损能力。4.4.又又由于材料有限,杆与杆间有一定的近距离,为保证其强度,在由于材料有限,杆与杆间有一定的近距离,为保证其强度,在竖直支架各杆间和横梁各杆间均加斜置短杆,呈波浪矩阵,多方提竖直支架各杆间和横梁各杆间均加斜置短杆,呈波浪矩阵,多方提供拉力和压力,防止其扭转垮塌。供拉力和压力,防止其扭转垮塌。5 5、模型的薄弱环节在于绑扎的节点部位,这些部位容易由于承受载模型的薄弱环节在于绑扎的节点部位,这些部位容易由于承受载荷力发生变形、错位,从而导致整个结构由几何不变的稳定体系变荷力发生变形、错位,从而导致整个结构
3、由几何不变的稳定体系变成不稳定的可变体系,直接导致支架结构坍塌。在接合的节点处采成不稳定的可变体系,直接导致支架结构坍塌。在接合的节点处采用相贯形式,并用纸板包裹加胶,以增加其硬度和强度明同时还能用相贯形式,并用纸板包裹加胶,以增加其硬度和强度明同时还能保证外形美观。保证外形美观。(三)结构特色(三)结构特色n1、折成杆后毛面朝外、增大接触面,从而增大摩擦n2、采用空心结构,多柱支撑,节省材料。n3、在绳子表面涂抹胶水,一方面可以防止绳子滑动,另一方面还可以减少绳子的伸缩性。n4、根据横梁各部分受的弯矩不同,将横梁设计成前细后粗的渐变结构。(四)(四)结构设计计算书结构设计计算书(五)横梁受力图(五)横梁受力图n上层悬挑横梁的内力图n Fsn悬挑横梁的弯矩图nMn 下层悬杆的内力下层悬杆的内力弯矩弯矩图图