结构工程师系列2——轻量座椅.docx

结构工程师系列 2——轻虽座椅
航天器、飞机、火车、汽车……所有交通工具都需要耗费能源来运动。假如交通工具本 身的重量越轻，需要的能源就越少。 座椅，由于数量较多，是计算交通工具载重时必须重点 关注的对象。如果结构设计师们能够设计出既轻又坚固的座椅，就能节省更多能源。
知识与能力：结构力学、结构设计、制作技巧。
比赛规则
项目简述：使用自选材料设计一个轻量化的坚固座椅， 并制作出来，将其带到赛场进行
承重测试。
参赛组队：分小学、初中和高中组，每队由 2名学生组成。比赛分“设计方案评估”和
“座椅承重测试”两个部分。
设计方案评估：参赛队需在报名时提交〈〈项目申报书》 （见规则所附），以及能够证明
本队设计依据、制作过程的其他必要资料，以便裁判进行方案评估。评估要素详见成绩 评定标准。
座椅承重测试：
1）座椅规格：
a）制作材料：限使用纸、木、塑料三种材质，可任选一种，不可混合使用。
材质分组
座椅自重上限（克 g）
纸
120
木
80
塑料
120
b） 尺寸要求：座椅的整体长宽高不得大于 15cm,椅面离地高度不得低于 10cm。
c） 椅面及承重测试区域：椅面不得小于 10cm*10cm的正方形，厚度不得大于 3cm。
椅面中心需用颜色明显的线条或色块标出作为测试所用的承重区域： 4 cmx 4 cm的正方
形。椅面中心下方 8 cmx 8 cm的正方形区域内不可有支撑。
d） 必须功能：座椅必须要有椅背。椅背高（即椅面至椅背最低处的高度）不得低于
2cm,宽度不得低于10cm,厚度不得低于1cm
2)
桌面跌落实验及规格检测： 在裁判监督之 七
下，由参赛队员将座椅从检录桌上推下， \
使其自由跌落至地面，再放回桌上。进行 &被测*椅 两次跌落实验后，裁判根据座椅规格要求进行检测。检测通过的，可以开始自重测 量。
3） 自重测量：由参赛队员将座椅放置在电子秤上进行称重。裁判记录重量读数，以克
（g）为单位，精确到小数点后两位。裁判将座椅贴上检录标记（含参赛队伍编号 和座椅自重），可以开始承重测试。
4） 椅面承重测试：
a） 承重测试仪：
b） 承重测试过程：参赛队员将座椅放置在测试台上，放好后向裁判示意。裁判启动
承重测试仪开始施压测试。 座椅出现明显形变或加载时间达到 2分钟即为测试停止， 裁
判记录此时测试仪的读数，以千克（ Kg）为单位，精确到小数点后两位。
成绩评定：
根据设计方案评估与座椅承重测试的情况，综合评定本项目的成绩。 根据纸、木、塑料三种材质分别设组评价。
评分项目
评分标准
得分
：依据〈〈项目申报书》
I-
能在进行