3月23日下午,浙江师范大学第二十届结构设计竞赛在大学生活动中心多功能厅顺利举办。本次比赛由浙江师范大学学科竞赛组委会主办、地理与环境科学学院承办、城市规划协会协办,旨在培养本科生创新思维和协作精神,提高工程设计实践能力。地理与环境科学学院党委副书记陆梅芳、城乡规划系主任陈志文、城乡规划系副主任严丹、竞赛指导老师徐淑娟和白聪霞担任比赛评委。
本次比赛共48支队伍参赛,包含作品介绍和加载试验两个环节。参赛团队需要在摩天轮模型安装的同时进行一分钟的作品介绍,随后开始一级加载试验。一级加载系统主要模拟强对流天气之下,水平风载对摩天轮的影响。在这一环节,参赛成员需同时按下砝码释放电源和计时开关,开始模拟振动并计时,如果模型能稳定15秒并且未发生明显变形,视为成功。顺利完成第一阶段加载的队伍将在一级加载的基础上,选择4个二级加载砝码悬挂在模型的剩余悬挂点上。加载时,每组指定一名参赛队员操纵手摇柄,使摩天轮模型结构转动,若在20s内成功旋转6圈,视为加载成功。
最终成绩的评价考量有效加载重量、模型稳定性和模型自重三大维度,有效加载重量总和与模型自重比值较高者胜出。
如何使摩天轮模型在减轻质量的同时维持稳定性?为解决这一问题,有的小组借助计算机模拟技术,对摩天轮模型进行多轮结构模拟分析,精准选取可减重区域,同时巧妙增设稳固组件,以此实现模型优化;深入研究力学原理,有小组根据三角形具有稳定性这一性质,创造性提出用多个三角形连接材料的方案,既大幅降低模型整体质量,又通过独特结构增强抗变形能力,成功攻克质量与稳定协调难题。“一级加载主要考验模型纵向的抗风阻能力,我们考虑支撑结构的稳固性,将四根主干做牢,辅以次级撑脚来减轻晃动。”成功完成加载的郑浩天分享道。
成功晋级第二阶段加载试验的何昱喆团队为了保证底部支撑,参考了现实实例,使用方管搭建底座,同时尝试采用新型的连接方式,用工字钢作为支撑杆加强关键承重部位支撑力度,在轻盈与稳定间找到完美平衡点。“二级加载阶段的模型旋转方式值得注意。转动的速度和力度都需要仔细调控,即便承重良好但稍有不慎便会出现砝码脱落的状况,我们小组也因为缺乏经验出现了这一失误。”参赛选手杨欣总结他们团队遇到的问题。在这场比赛中,美学与应用力学相互碰撞,迸发出了结构设计的魔力。
赛后,评委老师陈志文对本次比赛进行了点评和总结。他指出,本次比赛参赛人数众多,跨年段、跨学科组队数量上涨,体现本次浙江师范大学结构设计竞赛学科性与趣味性相结合巨大影响力。同时,陈志文肯定了参赛团队对于这次比赛的认真态度和在比赛过程中表现出的创新和探索能力,并希望同学们在今后的学习中继续发扬这种宝贵品质。“经验是获胜的关键因素”,他鼓励同学们积极报名比赛,不断尝试,在一次次实操中汲取相关经验,更上一层楼。
木榫拼接千钧力,竹片牵引万吨重。愿同学们在本次比赛中有所启发,带着对结构设计的热忱,以无畏的勇气和创新的思维,在省赛的舞台上披荆斩棘,向着结构设计的更高峰奋勇攀登。
颁奖环节
一等奖
二等奖
三等奖