结构工程师系列2——轻量座椅.doc

第十五届上海未来工程师大赛项目二
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结构工程师系列2——轻量座椅
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，需要第十五届上海未来工程师大赛项目二
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结构工程师系列2——轻量座椅
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：
座椅规格：
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 cm×4 cm的正方形。椅面中心下方8 cm×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。
≤15cm
≤15cm
≤15cm
≥10cm
≥10cm
≥10cm
≥10cm
≥2cm
≥1cm
4cm
4cm

第十五届上海未来工程师大赛项目二
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桌面跌落实验及规格检测：在裁判监督之下，由参赛队员将座椅从检录桌上推下，使加载旋转盘
电子秤
测试托板
支架
被测座椅
其自由跌落至地面，再放回桌上。进行两次跌落实验后，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。
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。
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