文档介绍：一、前言
生活中我们所见的桥有很多,有平桥、浮桥、索桥和拱桥等。平桥是较普遍的一种桥,各种桥要根据其地理位置相应设计。桥设计的好坏关乎到桥本身的安全性,更关心到过桥者的人身安全。因此,桥的设计要科学才能保证其安全性。但纸桥则与生活中的桥有所不同,纸柱、纸张与水泥柱、水泥板有着较大的差别,两者性质差别较大。纸桥的设计可以类比生活中实桥的设计方法,但不能完全等同。由于性质的差异,例如纸张的抗拉、抗压强度等,纸桥需要经过重新合理设计。
二、作品名称
我们小组基于纸桥应有较好的稳定性和较好的承重能力这一思想理念,将此桥命名为“”
三、设计理念
(一)稳定性与承重能力
无论是纸桥还是生活中的桥,都必须具备很好的稳定性和承重能力,两者缺一不可。于是我们组以这一理念为出发点,通过理论与实践,探究如何使纸桥同时具备良好的这两项性能。
(二)设计思路
1、稳定性
仅用两根纸柱作为桥墩支撑桥梁时易发生前后摇摆,我组利用三角形最稳定的原理,连接三根相隔一定距离的纸柱为一个整体支撑桥梁,大大提高了纸桥的稳定性。
2、承重能力
由于通过卷纸而得的纸柱作为桥梁时抗压性能较差,易出现从中间折断的现象。我组在进行了理论分析后找到了解决方案,如下图:黑色为纸带,白色为纸柱,阴影为重物。
3、受力分析
如下受力分析图所示:
(1)如果桥梁中部没有支撑结构,在桥梁中部施加一个向下的作用力且作用力超过桥梁自身的承受能力时,桥梁即折毁。
(2)在桥梁中部设置支撑结构后,在桥梁中部施加一个向下的作用力时,桥梁出现向下弯曲趋势的同时纸带绷紧,通过纸带良好的抗拉能力使桥梁中部受到向上的支持力而停止发生形变。
4、整个纸桥模型示意图
5、纸张合理规划
制作纸桥模型前应对纸张进行合理的规划,严格按照要求的同时达到我组预期目标。以下为我组对四张纸4开双面彩色卡纸的规划示意图,它展示了我组对纸桥各部分结构的合理设计,同时也以此证明我组所使用纸张数量符合比赛要求。
四、设计创意
我组设计的纸桥主要有两大特点,这也是我组的创意所在。
(一)根据三角形稳定原理制作稳定桥墩
(二)我组理论结合实践,利用纸带与纸柱的各自特性,结合力学相关知识,设计更加承重的桥梁。
这两大特点展示了我组设计理念与思路。
五、最终实物图