北京理工大學第六屆結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽細則

1、北京理工大學第六屆結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽細則一、競賽簡介 結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽旨在通過對知識的綜合應用和團隊的共同協(xié)作過程，理論聯(lián)系實踐，突出創(chuàng)新精神，健全面向未來的教學體系，培養(yǎng)當代工程師的基本素質(zhì)。希望經(jīng)過我們的共同努力，提高學生的科學素養(yǎng)、科研技能水平，促進我校學生學術(shù)活動的開展，增強學生間科技交流，從而進一步提高本科生培養(yǎng)和教學質(zhì)量。二、題目 承受靜載和沖擊載荷的高壓輸電塔架結(jié)構(gòu)模型設(shè)計三、作品要求 首先聲明：本次競賽著重于想象力和創(chuàng)造力的發(fā)揮，重在設(shè)計和動手能力，而非手工制作比賽，因此要求：1作品應力求有創(chuàng)造性，貼近實際、結(jié)構(gòu)合理、制作精巧。2每個參賽隊僅能提交一份作品，且應保證作品完整。3完整的作品

2、包括以下部分： （1）設(shè)計方案：結(jié)構(gòu)圖若干，包括主要構(gòu)件、結(jié)點詳圖及材料表（耗材規(guī)格、數(shù)量，及總重量）。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書：包括結(jié)構(gòu)選型、計算簡圖、荷載分析、內(nèi)力分析、承載能力估算。（3）塔架結(jié)構(gòu)模型(實物)：要求模型制作符合設(shè)計制作要求并與計算書一致。如修改模型，要求同時修改計算書。作品由各參賽隊命名塔架名須健康向上，突出特點。四、制作材料本屆大賽的模型制作材料定為桐木、速干白乳膠和細鐵絲。組委會提供材料：物品規(guī)格數(shù)量速干白乳膠60ml2細鐵絲1米1桐木條55 mm1 mm26 mm6 mm64 mm6 mm83 mm4 mm82 mm4 mm 8（桐木條規(guī)格和數(shù)量根據(jù)市場情況可能有所調(diào)整

3、，以后續(xù)通知為準）組委會提供桐木材料的力學性能實驗數(shù)據(jù)以供參考，同時組委會也鼓勵選手自行測定材料的力學性能。模型制作所用材料僅限于組委會所提供的材料。允許對所給材料進行切割、加工、組合。如模型中采用任何非組委會提供的材料，一經(jīng)查實，將取消參賽資格。五、結(jié)構(gòu)模型本次比賽旨在設(shè)計并制作一個縮小版的輸電塔架，如圖1所示。該模型要求以盡可能輕的重量來經(jīng)受兩項加載試驗，并不發(fā)生毀壞或者局部破壞，同時力求美觀。該塔架基座截面為240mm240mm的正方形，塔頂截面為80mm80mm的正方形，基座與塔頂之間的結(jié)構(gòu)和截面形式、大小可自行設(shè)計，塔架高出安裝板部分的高度為600mm。塔架頂?shù)膬蛇呅璺謩e制作一個三角

4、形的懸臂結(jié)構(gòu)，且需具有相同的長度、截面尺寸和剛度。為了在結(jié)構(gòu)加載時有地方系細鐵絲懸掛稱盤，三角形懸臂結(jié)構(gòu)從塔頂截面需向外伸出不少于100mm，如圖1所示，其末端需有一個20mm長的延伸桿，細鐵絲綁在延伸桿上，并留有掛鉤位置，以便懸掛稱盤，如圖1中的放大圖所示，其中要求細鐵絲做成的孔應能穿過直徑為8mm的掛鉤，且a15mm。所有結(jié)構(gòu)的組成部分除懸掛稱盤的細鐵絲外必須由桐木制成。xz240201008010020正面yz24080側(cè)面600xyxy懸臂懸臂懸臂懸臂斜撐斜撐斜撐延伸桿延伸桿延伸桿a斜撐延伸桿懸臂細鐵絲放大放大圖1. 塔架外形該塔架模型的外輪廓必須滿足上述使用要求。塔架模型在滿足上述使

5、用要求的情況下，各參賽隊可充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，自行設(shè)計結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的形式與尺寸。模型的尺寸和形狀上與上述使用要求的偏差不能超過10mm，否則該模型將無參賽資格。六、模型的加載塔架模型加載前需安裝在由組委會提供的水平放置的安裝板上，安裝板上預留了安裝塔架模型的安裝孔，如圖2所示。安裝板厚度不小于5mm，安裝孔貫通安裝板。主安裝孔中心間距為240mm，每個主安裝孔旁設(shè)置了兩個付安裝孔，主安裝孔直徑為8mm，付安裝孔直徑為6mm。模型與安裝板間的連接方式，各參賽隊自行設(shè)計。模型設(shè)計需綜合考慮模型的使用要求、加載和安裝。2020240240主安裝孔付安裝孔圖2安裝板平面圖參賽模型需經(jīng)過兩道加載

6、，其順序為：靜態(tài)加載和鉛垂沖擊加載。每個參賽隊需在組委會的指導和協(xié)助下進行加載。在加載過程中，每個參賽隊有責任小心保護好模型，使模型在加載之前不至于損壞。只有那些成功通過靜力加載，并沒有發(fā)生損壞或局部破壞的模型，才能繼續(xù)進行鉛垂沖擊加載。加載位置和加載方向如圖3.所示。（一）靜態(tài)加載首先在塔架頂?shù)闹胁糠胖庙来a，一次10N，共2次，重量共為20N，砝碼直徑大于60mm。然后，隨機確定一懸臂端（圖3所示為左端），懸掛稱盤和砝碼，一次10N，一共3次，因此在此方向上的力加上稱盤的重量總計為30N。靜態(tài)加載h安裝板20N靜載30N靜載安裝板20N靜載20N靜載10N靜載300300重10N沖擊沖擊加載

7、圖3加載 （二）鉛垂沖擊加載在靜態(tài)加載結(jié)束后，在另一端（圖3 所示為右端）懸掛稱盤重10N，并從左端移動10N的砝碼到右端，將該砝碼向上提升h高度（預賽h=100mm，決賽h=120mm），然后將該砝碼突然落下造成沖擊荷載。在沖擊荷載作用下，要求該模型不毀損而且在沖擊荷載加載10秒后依然屹立不倒，即為成功。七、比賽過程a) 模型加載試驗分兩階段進行，即：預賽沖擊高度h=100mm，凡順利通過靜態(tài)加載和沖擊加載者，依據(jù)模型自重，從輕至重排列名次。取預賽前20組進入決賽。決賽沖擊高度h=120mm，順利通過靜態(tài)加載和沖擊加載者，依據(jù)模型自重，從輕至重排列名次，確定最終獲獎名單。b) 加載步驟 (1

8、) 電子秤稱定模型自重；(2) 選手在工作人員的協(xié)助下，將模型安裝到安裝板上；(3) 選手在工作人員的協(xié)助下，自行靜態(tài)加載；(4) 選手在工作人員的協(xié)助下，自行沖擊加載。c) 失效條件凡出現(xiàn)下列情況之一者，即屬模型失效：(1) 模型不能滿足設(shè)計要求；(2) 模型無法按照設(shè)計要求正確安裝就位；(3) 模型無法實施加載；(4) 模型在加載過程中傾覆；(5) 模型在加載過程中損壞；(6) 評審組認為失效的其它情況。八、注意事項1安裝、加載前做好一切準備工作，并注意模型的保護。不要因為非比賽因素引起結(jié)構(gòu)的破壞。2儀器和設(shè)備不可避免的有一定的制作誤差，請選手諒解并在制作中考慮。九、獎項設(shè)置和評獎辦法1模

9、型承載力優(yōu)勝獎：所有符合設(shè)計制作要求的模型均可參加預賽。預賽沖擊高度h=100mm。取預賽前20組進入決賽。決賽沖擊高度h=120mm。通過決賽的模型按自重由輕到重排序，依照決賽成績經(jīng)評審組審定，評出：1) 模型承載力優(yōu)勝特等獎： 1組2) 模型承載力優(yōu)勝一等獎： 1組3) 模型承載力優(yōu)勝二等獎： 2組4) 模型承載力優(yōu)勝三等獎： 3組評獎以決賽模型質(zhì)量為準。2最佳造型獎：評審組將在通過預賽的各組模型中依照造型的新穎，美觀評出最佳造型獎一名。3最佳制作獎：評審組將在通過預賽的各組模型中依照制作的細致、精巧評出最佳制作獎一名。十、參賽與報名1組隊參賽對象為我校在校本科生，研究生。要求必須由三人組

10、隊參賽，每人只允許參加一個參賽隊，各隊獨立設(shè)計、制作。2報名各參賽隊必須在規(guī)定時間內(nèi)向組委會網(wǎng)上報名（網(wǎng)址見報名通知）， 經(jīng)資格審查合格進行備案后，即可參賽。報名截止日期4月25日。3講座高壓輸電線塔架結(jié)構(gòu)模型設(shè)計、計算與制作4月21日（周日），具體時間、地點請關(guān)注網(wǎng)上通知。4參賽資格參賽選手，首先需確定設(shè)計方案，并根據(jù)競賽要求編寫結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書。在規(guī)定的時間5月9日、地點（另行通知）上交組委會。經(jīng)組委會審議，設(shè)計方案與結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書合格者，獲得參賽資格；不合格者，取消參賽資格。5月11日在網(wǎng)上公布獲得參賽資格人員名單。5. 領(lǐng)取材料5月13日，獲取參賽資格的選手在規(guī)定的地點和時間內(nèi)（另行通知）領(lǐng)取材料。6. 比賽時間：預賽：5月26日 （周六） 決賽：6月7日（周五）具體時間、地點請關(guān)注網(wǎng)上通知。7. 結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽qq群號：585429335（BIT結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽-2019） 十二、版權(quán)1本次比賽題目版權(quán)屬于大賽組委會，未經(jīng)許可，不得轉(zhuǎn)讓用于其他商業(yè)比賽。2大賽組委會擁有對各參賽隊提交的競賽方案、模型及相關(guān)材料進行出版或轉(zhuǎn)讓出版的權(quán)利。十三、附則1此件報北京理工大學有關(guān)領(lǐng)導審批。2此件送發(fā)各評委老師、參賽組及其他相