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詳細信息
湖南省第三屆大學生結構設計競賽規程
2014-11-26     (點擊: )

湖南省第三屆大學生結構設計競賽競賽規程

一、競賽題目

承受顆粒沖擊紙質結構模型設計

二、競賽目的

其主要目的是考察模型承受顆粒沖擊與分布荷載的能力。使學生通過競賽活動獲得結構承載能力與散體物質裝載過程中的相關力學知識,如:結構承受分布荷載時的變形,顆粒沖擊荷載下結構反應,散體物質裝載形成的分布荷載及其對結構的影響等。

三、競賽內容

設計承受顆粒(額定總重量與單顆大?。_擊的紙質結構模型,結構類型不限。

1、模型設計:理論分析(含設計說明書、方案圖、計算書)。

2、模型制作:在規定時間和地點完成結構模型現場制作。

3、模型測試:模型尺寸與模型質量測量,模型承重性能測試。

四、競賽要求

1、參賽對象

湖南省高等學校土木建筑類專業全日制在校本科生,可以跨專業報名。

2、參賽要求

1)以學校為單位組織參賽隊,各單位參賽隊總數不超過3支(不含獨立學院參賽隊),獨立學院限1支參賽隊。每隊須交參賽費用600元。

2)每個參賽隊由13名在校全日制學生(年級和專業方向不限)和1名指導教師組成,每位參賽學生只允許加入一個參賽隊。每個參賽隊提交一份作品,并給作品命名。

3)各參賽隊必須在規定時間和地點參加競賽活動,競賽期間不得換人,若有參賽隊員退出,則缺人競賽。遲到者(參賽隊或參賽者)作為自動棄權處理。

3、參賽時間

報名時間:截止于20141110,以學校為單位,按要求填寫競賽報名表,并將報名表發送到jiegoumoxing_usc@163.com

競賽時間:20141128~30

4、模型設計基本要求

1)模型尺寸要求:結構模型按照空間直角坐標投影限制,具體要求如下:

模型長度為300mml≤400mm,寬度300mm≤b≤400mm,高度h≤100 mm;

模型尺寸示意圖如圖1所示。

1 模型尺寸示意圖

2)模型重量要求:模型總質量不得超過600.0g。

3)模型設計文件要求

設計文件內容:設計文件包括設計說明書、方案圖和計算書。設計說明書應包括對方案的構思、造型和結構體系及其他有特色方面的說明;方案圖應包括結構整體布置圖和主要構件詳圖;計算書應包括結構選型、計算簡圖、荷載分析、內力分析、承載能力估算等。

設計文件裝訂:文件用A4紙打印,按目錄、設計說明書、方案圖和計算書的順序編排裝訂;封面必須注明作品名稱、參賽學校、參賽隊員姓名和指導老師,并加蓋參賽學校教務處公章。為便于評審,封面采用活頁(可用少量雙面膠與正文粘貼);

設計文件一式五份,于現場報到時交到競賽組委會,否則作自動棄權處理。

五、模型制作基本要求

1、模型制作材料

由競賽組委會統一提供相同規格的競賽模型制作材料A0白卡紙和普通耐水快干型乳膠,白卡紙和乳膠規格如表1所示,每組分發白卡紙5張,乳膠2瓶,如不夠可適當增加。

1  模型材料

材料名稱

規格

重量

備注

A0白卡紙

787mm×1092mm

216g/

俗稱A0正度250

普通耐水快干型乳膠

 

400g/

執行標準 HG/T2727-95 GB18583-2001

2、模型制作工具

由競賽組委會為每支參賽隊現場統一提供相同規格型號的模型制作工具以及自帶的卷桿工具,包括:

11200mm直尺1把、600mm直尺1把、三角板1套;

2)美工刀1把,剪刀1把,涂膠用刷子2把;

3HB鉛筆2只,A4打印紙若干張;

4)除自帶的卷桿工具外,其他制作材料、工具禁止進入比賽現場。

3、模型制作要求

1)制作的結構模型必須與提交的設計文件一致;

2)模型設計時,應考慮模型直接放置在四根支撐桿上,不能使支撐桿在加載過程中承受水平力;

3)加載成功的模型需拆卸開檢查是否使用其他材料,一旦發現將取消比賽成績并通報批評。

六、加載裝置與加載要求

1、模型加載測試裝置

本次競賽加載顆粒額定總重量為80kg,加載用的顆粒為鋼珠,鋼珠直徑為30mm,每顆重約為110g。加載測試裝置效果圖如圖2所示,加載測試裝置由四部分所組成。

第一部分為裝載鋼珠用的漏斗裝置。漏斗側壁由四塊有機玻璃板制作,每一塊側壁與水平面的夾角均約為45°,漏斗下方的鋼珠出口外包尺寸為170mm×170mm,內部凈尺寸為150mm×150mm。鋼珠出口內有一閥門,該閥門到模型支撐面的距離為加載高度720mm。

第二部分為支撐模型的支撐臺裝置。支撐臺裝置底面支撐在電子臺秤的臺面上,支撐臺裝置頂面有四個六角螺栓作為支撐桿,供模型放置。六角螺栓的內切直徑為15mm,四個螺栓中心形成一個邊長為300mm的正方形,螺栓頂面到漏斗出鋼珠位置(加載高度)為720mm。

第三部分為稱重裝置。稱重裝置為為普通的電子臺秤,精度為10g。

第四部分為位移超限測量裝置。位移超限測量裝置由安全光幕傳感器和蜂鳴報警器(圖中未示出)組成。安全光幕傳感器共發射10條紅外線,紅外線水平間距為40mm。紅外線到螺栓頂部的初始距離為30mm,當模型加載時撓度超過此距離,達到阻礙紅外線穿過時,蜂鳴報警器會持續報警(閃光并鳴叫)。

2 加載測試裝置效果圖

2、模型加載方式

通過漏斗內鋼珠一次性沖擊加載,沖擊加載高度H=720mm,加載總重量為80kg。模型如果無法盛住所有鋼珠,則多余鋼珠流入加載裝置下部的回收裝置內。加載后保持20秒,稱取模型及所盛鋼珠的總重量Ga,則裝載重量G=Ga-Gm(Gm為模型重量,單位均為g)。

3、加載及測試步驟

1)參賽隊員先將模型安放在加載裝置上,然后一次性加載完漏斗內的80kg鋼珠。每個隊的比賽時間控制在12分鐘以內。

2)加載全過程,位移報警裝置均處于開啟狀態。因鋼珠下落引起間歇性或短暫性報警,不屬于加載失效。

4、關于加載的注意事項

1)裝載鋼珠時由加載隊員按住閥門開關,以避免鋼珠在未準備好加載時意外漏出。

2)加載過程由參賽隊伍自己完成,一次性快速打開閥門加載,中間不得停頓。

七、模型合格性與雷同性評審

1、合格性評審包括加載前評審和加載后評審,由競賽專家評委組負責。加載前評審主要是檢查模型尺寸、重量。此次不合格模型不予加載機會。加載后評審主要是檢查模型是否采用了比賽規定以外的材料以及同一學校模型是否雷同。

2、在進行理論分析評分時,由競賽專家評委組投票表決,對模型雷同性作出預評,加載完畢后,拆卸開模型,進一步確認,如為同一參賽學校模型,則認定雷同。同一學校的模型雷同性定義為主要的結構體系相同,超過50%的專家投票認為雷同的則認定雷同,認為雷同的模型只取其中成績最好的模型,其他雷同的模型取消成績。

3、模型質量由電子天平稱量,精確到0.1g;質量超過規定的模型不得參與加載。

4、模型外觀尺寸由鋼尺測量,精確到1mm,模型尺寸超出限制的模型不得參與加載。

八、競賽評分細則

總分按100分制計,包括結構體系與模型制作、理論分析和加載試驗等三方面。

1、結構體系與模型制作(10分)

根據模型結構的構思、造型和結構體系的合理性、實用性和創新性,以及模型制作工藝情況評分。評分前每件結構模型的,只標注由競賽組委會統一提供的分組序號。結構體系與模型制作最高為10分,最低為5分,由競賽專家評委組在結構模型加載前進行評定。

評分方式:去掉一個最高分和一個最低分后,得分為余下評委評分的平均值,精確到0.01。

2、理論分析(10分)

按設計說明書、方案圖和計算書內容的完整性、正確性評分。理論分析最高為10分,最低為5分,由競賽專家評委組在結構模型加載前進行評定。

在進行理論分析評分時,由競賽專家評委組投票表決,對模型雷同性作出預評,加載完畢后,拆卸開模型,進一步確認,如為同一參賽學校模型,則認定雷同。

評分前每件結構模型的設計資料隱去任何有關參賽單位(參賽隊)的信息,只標注由競賽組委會統一提供的分組序號。

評分方式:去掉一個最高分和一個最低分后,得分為余下評委評分的平均值,精確到0.01。

結構體系與模型制作、理論分析兩項評分均在加載前評比。模型重量、模型尺寸不符合設計制作要求的,或參賽中有其他違規現象的將直接淘汰,不進入加載試驗階段。

3、加載試驗(80分)

1)加載過程中,如果出現下列任一情況,將視為加載失敗,項目不得分:

1)模型出現了題目中明確給出的違規設計;

2)荷載加上去后20秒以內(含20秒)模型坍塌;

3)荷載加上去后20秒以內(含20秒)模型未坍塌,但位移報警器因模型豎向撓度過大處于連續報警狀態,或模型接觸到加載裝置的圍護部分;(此時應記錄加載狀態與數據,以便成績取用)

4)競賽專家評委組認為失效的其他情形。

2)完成加載試驗的模型,按以下方法計分:

1)模型重量分為參賽結構模型中最大荷重比,其他參賽模型得分

,其中,值按下列公式計算值:

2)參賽結構模型加載試驗總得分

4、綜合計分

總分(100)=結構體系與模型制作(10)+理論分析(10)+荷載試驗(80),精確到0.01。

九、獎項評定

由競賽專家評委組依據統一的競賽規程,對競賽結果進行現場評判,確保競賽工作公正、公平、公開。依據《湖南省大學生結構設計競賽章程》及競賽規程,本次競賽共設:一等獎5名,二等獎8名,三等獎12名,創意美觀獎5名,優秀組織獎5名。創意美觀獎在加載前由評委表決,其他獎項必須在完成加載后才能參評。

根據各參賽結構模型的總分從高分到低分確定獲獎名次,當加載成功模型數少于獎項數時,則從位移超限但未坍塌模型中按加載荷重比從高到低取用,并當場宣布競賽結果。當總分相同時以荷載試驗得分高者排先。

獲獎者由湖南省教育廳、湖南省住房和城鄉建設廳頒發榮譽證書和獎牌,并在湖南省教育廳政務網、湖南建設網、湖南建設人力資源網和《湖南建設人才》刊物上公布獲獎名單。

十、其它

(1)本競賽規程由競賽組委會負責解釋。

(2)競賽過程出現的爭議由競賽專家評委組裁決。

 

湖南省第三屆大學生結構設計競賽組委會

201410

 

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