梁承重实验报告.doc

文档介绍：实验时间: 2011 年4月 10日星期日实验地点:西十二 301梁模型实验报告小组序号: 4 小组成员: 杨梦佳 2008210197 华中师范大学侯天天 2008210177 华中师范大学廖雪英 2008210198 华中师范大学任婕华中师范大学杜亮华中师范大学陈帅 2008210180 华中师范大学一、实验材料及其造价硬纸箱棉线一次性木筷两只一卷若干￥ ￥3 ￥ 共计: 4 元最终作品自重: 290g 二、设计构思顺着瓦楞纸纹理竖向放置,则刚性较大,可以承受较大的力,然而容易产生弯力矩,因此考虑加横向放置的纸板, 围合成正方形, 再在正方形内斜插入纸板以及相反方向倾斜的木筷, 将不稳定的四边形切割成两个三角形。如果只放一个方向的斜撑, 则正方形截面很容易变形成菱形, 两个方向都放置斜撑, 则往两个方向变形的力会相互掣肘, 从而增加梁的稳定性。如图: 由于使用材料的长度小于跨长, 因此必须考虑铰接的问题, 初步设想是分为三段, 穿插铰接。在试验阶段,我们用中间小、两段大的方法,如图在满满一袋水和人为压力共同作用下, 试验品破坏如下图所示, 中间承重部分的底部断裂,四边形截面严重变形。针对试验品的破坏情况,结合老师上课时讲过的力矩大的部分应该更粗壮的知识点,因此改进方案为两边小,中间大,并用竖向纸板加固。三、预计破坏原因由于对试验中的方案进行了改进, 中间部分得到了很好的加强, 因此预计在图中红色箭头部分出现弯折。铰接的部分受力不均, 中间一截在往下压形变趋势下, 与两端的铰接会从面状接触变成线状接触,因此红色部分会集中受力,从而产生弯折。四、装配过程材料: 组装过程: 细部扩大: 铰接部分全部用棉线缠紧。五、实验中破坏结果图中的木筷均已折断。七、改进方案 1. 对上图发生弯折的部分多加木筷,让力继续往两边传递。 2. 设计时有加入拱的考虑, 用木筷相互连接, 做成两道拱横架于梁之上, 拱与梁之间用棉线连接,从而在承重时将一部分力传递给拱,进一步传递到支座上。(如图所示) 由于时间所限,担心 15 分钟内无法将木筷绑好,而且最终承重与自重之比增加情况无从得知,所以在实验中没有用到拱。