64.3克塔吊木板厚度仅1毫米,能担10斤重物
[ 关键词:塔吊 发表日期:2012-12-29 10:26:55 ]
厚度只有1毫米、总重只有64.3克的木板,搭建成“塔吊”形状,能担10斤重物,能经受得住6斤铁球自由坠落的折腾而屹立不倒,青岛理工大学三名大三学生就做到了,而且打败同济、上海交大等名校,一举夺得华东高校结构设计邀请赛的第一名。小木板如何经得住折腾?
塔吊木板厚度仅1毫米,七八块木板就能搞定
在青岛理工大学土木学院的实验室,记者见到了该学院的大三学生张翼,在12月15日结束的第九届华东高校结构设计邀请赛中,张翼、陈津和杨春旭组成“梦想”队,一举夺得大赛的第一名。张翼向记者展示出获奖的作品,一个全木质搭建的结构。记者看到,这个结构外观更像是塔吊,高度有70厘米,顶部伸出一长一短的悬臂,不过这个结构的材料只有木板和胶水。
“我们在11月接到邀请的题目时,之前根本没有接触过,题目要求结构用木板搭建,对结构重量、位移 、承重力都有要求。”张翼说,经过老师的指导,他们初步确定结构就按照塔吊的形状做,“我们买了很多种类的木板,厚度都只有几毫米,为了保险起见,我们先搭建了一个192克重的结构,测试成功了,后来我们就继续改良结构,用料也越来越薄、越来越省。”当选择了厚度只有1毫米的木板时,队员们起初也有些担心,当重量只有55克的结构搭建出来时,测试再次通过。
张翼说,为了比赛,他们共搭建了12个木质“塔吊”,重量一次比一次轻,记者拿起一个模型观察,即使做支撑的木棒也是用小木板粘起来的 ,“木板是普通的桐木,胶水就是502强力胶。一个结构模型用七八块木板就能搞定。”
10斤重物也压不垮,6斤铁球半空坠落不倒
小木板搭成的结构模型真的能顶住压力?张翼在实验室做起了演示,他找到一个试验时制作的模型固定到铁板上,在短悬臂上张翼慢慢地挂了一个10斤重的秤砣,模型安然无恙。当长悬臂上挂上10斤重物时,模型依然屹立不倒,模型上下晃动的幅度也很小。到了最有难度的一步,张翼在长悬臂挂上一个6斤重的铁球,“这个结构我怕顶不住,时间挺久了。”张翼用绳子把铁球拉起,与垂直法线成60℃角 ,瞬间剪断绳子,铁球自由甩了下去,“啪”的一声,模型果然断了。张翼表示,由于木板厚度太薄,因此对存放的环境和时间都有要求。张翼向记者播放了比赛时的视频,比赛时同样一款模型顶住了6斤铁球半空坠落的“折腾”,屹立不倒。
作为指导老师,徐培蓁介绍说,比赛评分标准中既有对位移的要求,又有对模型的质量的要求,所以既需要考虑结构的合理性又需要使模型的质量最轻。“要达到这些要求 ,必须通过一次又一次的实验,并且不断做一些细节上的处理,例如在一些空间斜撑是否有效的确定过程中,就只有通过不断的实验才可以清楚地知道,在与同济大学、上海交大等名校的较量中,我们的学生做到了。”