北京理工大学第七届结构设计竞赛细则

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1、北京理工大学第七届结构设计竞赛细则一、竞赛简介结构设计竞赛旨在通过对所学力学知识的综合应用和团队的共同协作过程，理论联系实践，突出创新精神，健全面向未来的教学体系，培养当代工程师的基本素质。希望经过我们的共同努力，提高学生的科学素养、科研技能水平，促进我校学生学术活动的开展，增强学生间科技交流，从而进一步提高本科生培养和教学质量。二、题目承受冲击载荷的防护结构模型设计与制作三、作品要求首先声明：本次竞赛着重于想象力和创造力的发挥，重在设计和动手能力，而非手工制作比赛，因此要求：1．作品应力求有创造性，贴近实际、结构合理、制作精巧。2．每个参赛队

2、仅能提交一份作品，且应保证作品完整。3．完整的作品包括以下部分：（1）结构设计方案和计算书：包括结构选型、计算简图、荷载分析、内力分析、承载能力估算；结构图若干，包括主要构件、结点详图及材料表（耗材规格、数量，及总质量）。（2）防护结构模型(实物)：要求模型制作符合设计制作要求并与计算书一致。如修改模型，要求同时修改计算书。作品由各参赛队命名．防护结构模型名称须健康向上，突出特点。四、制作材料和工具组委会将提供以下材料，用于制作模型。竹材：表1竹材规格及数量竹材规格竹材名称数量（张）1250×430×0.50mm本色侧压双层复压竹皮11250×

3、430×0.35mm本色侧压双层复压竹皮11250×430×0.20mm本色侧压单层复压竹皮1注：竹材力学性能参考值：弹性模量1.0×104MPa，抗拉强度60MPa。粘着剂：鲨鱼502胶水工具（自备）：砂纸、切割刀、直尺、三角尺、量角器、铅笔、橡皮擦等。模型制作所用材料仅限于组委会所提供的材料。允许对所给材料进行切割、加工、组合。如模型中采用任何非组委会提供的材料，一经查实，将取消参赛资格。五、结构模型本次比赛旨在设计并制作一个缩小版的防护结构，如图1所示（示意图，可采用其它结构形式）。该模型要求以尽可能轻的重量来经受两项加载试验，同时应力求

4、美观。该结构外轮廓尺寸不小于290mm×290mm×290mm，内部空间尺寸不小于200mm×200mm×250mm（高度250mm），要求一个200mm×200mm×250mm（高度250mm）的长方体能从已完成的模型的某一个侧面沿水平方向放进去。防护网平面尺寸280mm×280mm至300mm×300mm之间，在竖直面内可以有不大于50mm的垂度。所有结构的组成部分必须由组委会提供的竹皮制成。该模型必须遵循所提供的尺寸，否则取消比赛资格。图1防护结构示意图六、模型的加载模型加载前需放置在由组委会提供的水平放置的加载台的方框内，方框的尺寸为3

5、00mm×300mm，如图2.所示。所有模型将经过两道加载试验，其顺序为：小球竖向冲击试验和大球竖向冲击试验。每个小组需在组委会的指导和协助下进行荷载试验。只有那些成功通过小球竖向冲击试验的模型，才能继续进行大球竖向冲击加载试验。A-A15300300300方框AA图2.加载台平面图和侧视图6.1小球竖向冲击试验这是第一项加载试验程序，在此次试验中（如图3），4×4个直径30mm的钢球从防护网平面以上250mm（预赛，决赛300mm）高度处自由落体，砸到防护网中央。本次加载主要测试防护网的网眼大小，要求钢球不得坠地，钢球坠地则该项试验失败。图3

6、小球竖向冲击试验6.2大球竖向冲击试验这是第二项加载试验程序（如图4）。加载之前，将6.1试验中小球从防护网上清除。然后，1个直径100mm的钢球从防护网平面以上250mm（预赛，决赛300mm）高度处自由落体，砸到防护网中央。本次加载主要测试防护网的抗冲击性能，要求钢球不得坠地，且防护网的最低点垂度不得超过50mm。如钢球坠地或者防护网垂度超过50mm，则该项试验失败。图4大球竖向冲击试验七、比赛过程a)模型加载试验分两阶段进行，即：预赛——冲击高度h=250mm，凡顺利通过小球和大球冲击加载者，依据模型自重，从轻至重排列名次。取预赛前20组

7、进入决赛。决赛——冲击高度h=300mm，顺利通过小球和大球冲击加载者，依据模型自重，从轻至重排列名次，确定最终获奖名单。b)加载步骤(1)电子秤称定模型自重；(2)选手在工作人员的协助下，将模型放置到加载台上；(3)选手在工作人员的协助下，自行小球冲击加载；(4)选手在工作人员的协助下，自行大球冲击加载。c)失效条件凡出现下列情况之一者，即属模型失效：(1)模型不能满足设计要求；(2)模型无法按照设计要求正确安装就位；(3)模型无法实施加载；(4)模型在加载过程中钢球坠地；(5)模型在加载过程中防护网的最低点垂度超过50mm；(6)评审组认为

8、失效的其它情况。八、注意事项1．安装、加载前做好一切准备工作，并注意模型的保护。不要因为非比赛因素引起结构的损坏。2．仪器和设备不可避免的有一定的制作