力学结构设计大赛

力学结构设计大赛规程

一、竞赛项目

简支结构的设计

二、竞赛内容

竞赛内容包括：理论方案设计、结构模型制作、模型加载试验。

三、参赛须知

1.参赛要求

参赛者为航务工程学院学生；每组由2-3人组成，自由组队，不限年级专业，在规定时间内报名；参赛作品结构形式不做要求，每个参赛组可最多参加三次测试。

2.设计思路

参赛组应先行进行结构设计和内力计算，有条件的可采用软件分析。每次试验数据应和设计承载能力进行比较，并在下一次参赛时进行优化提高。

木条力学性能特点是顺纹抗压性能良好，抗拉裂能力较差，抗剪能力差，抗弯一般。受长细比的限制，多为压杆失稳状态的受力破坏，或为节点局部破坏。

此次比赛选用材料为桐木，其力学性质为：

抗弯强度：fm=13N/mm2

顺纹抗压强度：fc=10N/mm2

顺纹抗拉强度：ft=8N/mm2

顺纹抗剪强度：fv=1.4N/mm2

横纹承压强度：全表面：1.9N/mm2

3.制作要求

主办方统一提供三种规格桐木条(10×10mm，8×8mm，6×6mm)、棉线(只能用来加固结点)和胶水。允许参赛队对所给材料进行加工、组合，材料不够时可向主办方申请供给。比赛中发现采用非主办方提供的材料，成绩无效。参赛作品加载测试采用统一的加载器具和程序，模型应满足该加载条件，尺寸和结构形式不做要求。

4.比赛方式

1)每组有三次机会进行加载测试，取最佳成绩作为评奖；

2)加载条件

加载台用两张等高的桌子，间距为80cm，模型由参赛组自行放置于空挡，两端搁置于桌面。集中荷载由一刚性梁施加，搁置与简支结构跨中，误差小于2mm。刚性梁有效长度20cm，接触宽度为5cm，两端用吊杆连接加载设施（详见附图）。

3)加载方式

荷载采用钢砝码。整个加载过程由参赛组自行完成，裁判监督。每次加荷后开始计时，10s内稳定该级荷载有效，可进行下一级荷载的加载，至简支结构达到最大荷载失稳。

5.成绩评定

所有参赛组按荷载质量比（F=Q/W）排序，其中，Q代表模型所承受的最大有效荷载，W代表模型自重。每轮测试的F值按照从大到小排列公布，在第三轮测试完毕后，取各组最大F值进行排名，作为评奖依据。

附图：加载支座与加载装置

加载整体场景

加载装置

材料、工具

棉线锯子桐木条刻木刀UHU胶