沙仓模型介绍书.doc

沙仓模型介绍书
“顽固”沙仓模型
介
绍
组长：田宝洪
组员：毛卫平
书
院的学子是非常有意义的，也希望以后能较多的参加这样的活动。

（一）设计来源
沙仓模型介绍书
“顽固”沙仓模型
介
绍
组长：田宝洪
组员：毛卫平
书
院的学子是非常有意义的，也希望以后能较多的参加这样的活动。

（一）设计来源
本结构模型的设计主要是运用在初高中学习的数学、物理知识，以及大学学习的画法几何知识。通过对简单的几何体进行简单的结构组建，从而达到承载的目的。在承载面中还穿插了一些小的课外的知识点，结和了我国古老的建筑连接的咬合连接进行梁的连接，从而让结构更加的稳固。其中承载主要还是在五组三菱锥支柱上，所以对柱的设计是我们的主要方面。经过多方面的考虑、设计和实践，我们在这几天完成了模型的初稿，并进行了初步的检测。很明显我们的模型完全可以
（二）结构设计解析
图三
图二
图一
承载面结构：我们选择空主梁结构与配合梁结构的结合（如图一），很大的减少负载面的重量，达到重量减少和美观的双重效果。在主梁与配合梁之间的结合上我们也进行了一些处理（如图二），采用嵌入式相接，完整的保证梁的整体性，既美观又大方又实用。然后承载铁砂的容器也是我们设计的范围，显然圆柱结构是我们最好的选择
（如图三）。主要原因大家都能想象得到，例如圆柱结构中受力面均匀，铁砂的装入不易使其变形，所以中心的位置容易计算；还有占有面积小，在面积的选择上，小面积承载最多的铁砂，这样中心的摆动不会太大，稳定性方面有所保障。
图五
图四
图四
支柱结构：在设计上结合了三角形三菱锥的稳定性，简单的采用三角形同底面三支柱结构模型（如图四），多个的三角支柱结构组成五角的支柱面，平均的分担承载面给予的压力，缓解单个支柱的负担。在三角支柱的设计上我们又进为等边三角形，三个支柱分部在三角形的三个角上。三角底面的放置位置也有要求（如图五）。这样的布布局更加的平均的分配了各个三角柱的力的分配，使在承载的时候不会产生受力不均的中心摆动，然后摇晃垮塌，充分的保证了结构的稳定性。在三菱锥的顶部的位置也有较高的定位（如图六），分别在几个梁面的端点接口处，这样的支撑也同样是将上部的力进行合理分配。
红点的背面是我们
支柱的支撑点
图六
图四
二 作 品
图四

经过初步模型设计和初稿实验的结果，总结出三菱锥结构模型设计参数：如图
三菱锥支柱
三菱锥底面位置
25cm
承载面的结构设计参数图：
实线代表梁柱
整个结构模型参数图：
主要构件
数量
三菱柱
15根
20×20cm卡纸
2张
四菱柱
6根
15×56 cm卡纸
1张
草稿作品图：附图一

我们的作品“顽固”模型在设计上有很多的顽固设计，其中主要分一下三类。
一 “三角形”设计特色
大家都知道，在25cm以上的空中，用卡纸承载12kg的重量，在常理看来是不太可能的。卡纸的高空作业中，只有对其特殊的组合处理才能达到我们的要求。其中我们的对卡纸的处理的一个特色就是将卡着组合成三菱柱，达到一个承力分力的作用。再将三个三菱柱组合成三菱锥柱，又再一次进行分力，这样的组合让我们所承载力的总和得到空前的增加。
二“暗梁”时结构平均分配压力设计特色
在所有的铁砂都加到我们的模型上时，我们必须合理的配力的作用。模型的主要支柱有五个，外带四个平衡支柱。合理的分配所受的力也成为了我们的一个设计特色。在左图结构结构中，我们很容易看出结构的完整性和稳固性，这一条一条的四菱柱就是我们平均分配所有力的的“暗梁”。它可以充分的分配上部带来的所有压力，让下部受力达到均匀的良好状态，从而让自己更加稳固。
三“顽固”的连接结构设计特色
我们的连接结构中分两类，一类是承载面暗梁连接结构设计特色，一类是三菱柱组合固定连接特色。咬合式相接是我国古老建筑的主要连接方式之一，于是我们也将其应用到承载面上的暗梁与暗梁的相接。然后是三菱柱组合成三菱锥的连接特色，采用三菱柱作为主要承载柱体的主要原因就是利用它的连接稳固性，在三个三角形的组合上又行成了一个三角形（如图），这让我们的“顽固”更加坚固。在所有的模型连接上，有一个重要的地方就是上部承载面和下部支柱的连接。我们的承载面和我们的柱梁之间的连接也突出了这个连接
，并形成一个特色。我们在冲破四菱柱的单一式上部承载面与下部柱体连接之后，将三菱柱三个小三角形顶面组合成一个大的