创新设计最终版
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毕业论文-电饭煲创新设计(2)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:第一章前言科技的革新、时代的进步和经济的飞速发展使得人们的生活水平不断提高,人们对日常生活中所使用的各种类型产品的要求也逐渐升高,特别是对那些与日常生活密切相关的蒸煮类电子产品——因为人们每天的起居饮食都离不开这类产品。
电饭煲以其方便快捷逐渐成为了人们日常生活必不可少的产品,这类电子产品须同时具有特定的使用功能及相应的审美形式,即具有物质功能和文化功能双重属性。
而在当代激烈竞争的市场上,产品日新月异。
为了提高企业的经济效益,就必须依据市场的变化情况,大力改善产品设计工作,迅速提高产品设计水平。
为此,则需要根据用户的需要,在产品设计过程中进行技术经济分析,确定最适宜的产品功能,合理的技术参数,选择适当的结构和材料,降低产品的成本,使产品达到物美价廉.进行产品设计技术经济分析,实际上就是要对产品设计中如何达到技术上先进、经济上又合理的设计分析方法进行分析与讨论。
总之,产品设计技术经济分析是集市场、顾客、技术、经济、创新等重要因素为一体的综合集成的系统方法[1]。
只有在产品设计中多角度全方位地考虑各种因素,才有助于产品的设计开发更加科学、合理,从而提高新产品设计开发的成功率,降低风险,进而增强企业的市场竞争力。
社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快……等等一系列的社会与物质的因素,使人们在享受物质生活的同时,更加注重产品在"方便"、"舒适"、"可靠"、”价值”、”安全"和"效率”等方面的评价,也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题[2]。
市场竞争决定了任何企业只能不断地努力,不断地进取,否则总有一天会被其他竞争者所取代,被社会所遗弃。
这就要求企业只有不断地进行创新。
大学生创新创业训练计划项目申报书学校名称:项目名称:互联网+农产品溯源平台建设项目级别:□国家级□重庆市级校级项目类型:□创新训练项目创业训练项目□创业实践项目负责人:指导教师:重庆市教育委员会二〇一六年四月填写须知一、项目分类说明:1.创新训练项目是本科生个人或团队,在校内导师指导下,自主完成创新性实验方法的设计、设备和材料的准备、实验的实施、数据处理及分析、总结报告撰写等工作.2.创业训练项目是本科生团队,在校内导师指导下,团队中每个学生在项目实施过程中承担一个或多个具体的角色,通过编制商业计划书、开展可行性研究、模拟企业运行、进行一定程度的验证试验,撰写创业报告等工作。
3.创业实践项目是学生团队,在学校导师和企业导师共同指导下,采用前期创新训练项目(或创新性实验)的成果,提出一项具有市场前景的创新性产品或者服务,以此为基础开展创业实践活动.申报该类项目需额外提交企业导师合作指导协议书作为附件。
二、申报书请按顺序逐项填写,填写内容必须实事求是,表达明确严谨。
空缺项要填“无”。
三、申请参加大学生创新创业训练计划项目团队的人数含负责人在内不得超过5人.四、表格中的字体小四号仿宋体,1。
5倍行距;需签字部分由相关人员以黑色钢笔或水笔签名.均用A4纸双面打印,于左侧装订成册。
五、推荐上报的计划项目由学校分管领导在申报书上签署意见、签字并加盖公章后,一式三份(均为原件),报送市教委高等教育处。
一、项目简介(50字左右)本项目将搭建一个网络平台,采用O2O形式,为城镇中想购买安全放心农产品的人群和欲出售绿色有机农产品者搭建一座桥梁,使农产品做到有据可查,有源可溯,利用互联网做到真信息低成本高效率扩散,满足人们的需求。
二、申请理由(包括自身/团队具备的知识、条件、特长、兴趣、前期准备等)1项目前景随着社会的发展,人们生活质量的提高,食品安全成为大众关注的核心问题,买到放心安全绿色有机的农产品是很多城镇人口的梦想.在目前农产品无法完整监控生产流通各环节的政策背景下,建立一个互联网平台,从源头做起,利用低成本的网络监控记录设备对农产品生产做跟踪记录,一方面帮助农产品生产者销售产品,另一方面可以较好满足城市中人群对于安全放心农产品及食品的需求。
创新教学设计通用15篇创新教学设计1【创意说明】这是一篇文字清新、笔调淡雅、蕴涵浓烈情韵的散文,教师宜采用多种形式指导学生朗读,如教师范读、学生跟读;学生练读;学生表演朗读,个别读、齐读等方式。
在反复朗读中领略作品的风俗之美、人情之美,理解作品的意蕴。
【教学步骤】一、导入大家住校一个星期之后,心里最想干什么?(回家)为什么?(想家了)那如果让你离家几十年,你会想家吗?你会想念妈妈做的饭菜吗?远离故乡的人大概都会有这样思乡、想家的感受吧。
今天让我们一起来品品琦君的春酒,去体验作者的这份情感吧!二、识琦君,盼春酒1、学生漫谈自己过年的故事、体会,引导学生感受那些经历中蕴含的情感和意蕴。
2、教师出示图片及简介文字引领学生走近作家。
琦君。
1918年出生,现当代女作家。
原名潘希真。
浙江永嘉人。
毕业于杭州三江大学中文系。
1949年赴台湾,后定居美国。
琦君以撰写散文开始她的创作生涯,而她现在已成散文大家。
她的名字总是与台湾散文连在一起。
琦君出版有散文集、小说集及儿童文学作品30余种,是电视连续剧《橘子红了》的作者。
其作品多以儿童故事为主,大半以她家乡浙江温州为背景,作品中的那些风土人物勾画出一副中国农村社会的朴素生活图景。
琦君的作品,有与人不同的独特风格。
特别是散文,作品中那股真挚的情意,感人至深。
再加上笔致婉约,真篇__散发着迷人的气息。
三、入课文,饮春酒1、一读课文,读出__的喜庆味儿。
概述课文的主要内容:明确:主要记叙了儿时在故乡过新年、喝春酒、喝会酒,如今自泡八宝酒等四件事。
2、二读课文,读出人物的情态:要求学生选择最能表现人物情态的句子表情朗读,重点指导学生朗读“补气、健脾、明目的哟!”“但是你呀,就只能舔以指甲缝,小孩子喝多了回流鼻血,太补了。
”“母亲给我在小酒杯底里只倒一点点,我端着、闻着,走来走去,有一次一不小心,跨门槛时跌了一跤,杯子捏在手里,酒却全洒在衣襟上了。
”等句子,重点指导学生把握好重音、语气、语调。
本文针对传统眼镜存在的问题,根据现代生活的需要,将R理论应用到多功能眼镜的创新设计中,眼镜具有矫正视力功能、防紫外线功能、防辐射功能、按摩功能、清洁功能、提醒功能、语音播报功能和自动导航功能,有效解决老年人容易走丢的烦恼和青年人在异地顺利到达目的地,实现了一个眼镜具有多种功能的效果。
R理论;多功能眼镜;创新设计一、传统眼镜存在的问题现在的人们佩戴的眼镜主要是近视眼镜或者老花镜、太阳镜,功能单一,近视眼镜主要用于矫正视力和解决看不清的问题,对于现在大都市的上班族们不能起到很好的辅助作用;而老花镜也仅仅能满足一些老年人由于视力弱而看不清的情况,他们的记忆力减退、很健忘,难免会有走迷路的时候;太阳镜则起到遮阳或是美观的作用,没有其他的娱乐功能,对于追求新奇趣味的年轻人来说,多年来缺少创新性。
总起来说,市面上的常见眼镜可以说远远不能满足现代人的多种需要。
二、在多功能眼镜创新设计中应用R理论的优势自改革开放以来,我国综合实力不断提升,国民经济得到了突飞猛进的发展,百姓生活也越来越好。
我国实现了从低收入国家向中等收入国家的迈进。
到了21 世纪,世界形势不断变化,大国间的竞争风起云涌,在这种情况下,科技创新水平如何成为了检验国家竞争力的重要指标。
基于此,我国的各行各业要想得到发展,就需要想尽办法提高自己的创新能力,以开发具有创造性的产品。
R作为发明问题的解决理论,对企业的创新发展具有理论指导性意义。
R这个词来源于俄文,是俄文的简称,前苏联..和他的同事们,经过多年的研究,充分结合了各个学科的原理,在调取了高达250 万件发明专利之后,从中提取并挖掘了发明相关规律,形成了一套独特的为发明问题提供解决思路的理论。
这种理论可以说是一种体系,在推出之后,再经过国际学界不断完善和扩充,逐步成为了一种方法论,一种最佳的指导性工具。
具体来说,这套理论包含的内容有系统进化法则,有发明原理; 有通用参数和阿奇舒勒矛盾矩阵,还有发明问题中的标准解决方法等。
第二节理性思维的深化语言的焦虑互联网时代与前互联网时代相比,变化是显著的,就说最表层的东西吧,社交语言的变化就非常巨大。
语言本身是焦虑的,每个人都渴望自己的语言“管用”,这就是焦虑。
在前互联网时代,语言的焦虑主要体现在大嗓门和越来越快的语速上。
但是,在互联网这个虚拟的世界里,嗓门和语速统统失效了,怎么办呢?只能靠修辞。
我把互联网时代的修辞命名为“极限化修辞”,网络语言走的是极限路线,与此同时,是搞笑,因为搞笑可以缓解语言的焦虑。
举一个例子吧。
我有一个媒体的朋友,突然给我发来一条短信,说:“我要死了。
”我吓了一大跳,以为发生了多大的事情,立即打电话过去。
原来他是在加班,累了。
我想说的是,在前网络时代,我们这一代人所使用的语言有它的规范,“要死了”是天大的事。
但是,在网络时代,网络语言有它的规范,只有极限修辞才可以构成日常的表达。
语言的代沟会带来思维的代沟,而思维的代沟最终变成了人的代沟。
1.朝闻道,夕死可矣。
——《论语·里仁》赏读:追求真理,是生命的价值所在,孔子说,早上得知真理,即使晚上死了也值得。
这句话说明了对真理的渴望。
“生命诚可贵,爱情价更高。
若为自由故,二者皆可抛。
”匈牙利诗人裴多菲的这首诗,正是表达了这种思想,对自由、对真理的执着追求,可以使人舍弃生命。
2.玉在山而草木润,渊生珠而涯不枯。
——《荀子·劝学》赏读:腹有诗书气自华,宝玉藏在山中,连山上的草木也显得滋润,珍珠产在深渊里,连涯岸也显得不干枯。
学问、韬略藏于胸中,自然会举止不俗,气魄风格不凡。
若无内才,即使有漂亮的外表,也只不过是金玉其外。
3.天行健,君子以自强不息。
——《周易·乾》赏读:天体的运行强健有力,君子应该以它为榜样,自觉地努力向上,永不停息。
君子应该像大地的气势厚实和顺一样,增厚美德,没有任何东西不能承载。
将自然现象与做人的品德连在一起,这是值得我们学习的。
4.一年之计,莫如树谷;十年之计,莫如树木;终身之计,莫如树人。
《一只窝囊的大老虎》第二课时公开课一等奖创新教学设计(表格式)统编版四年级上册19《一只窝囊的大老虎》教学设计年级四年级学科语文课题一只窝囊的大老虎课时第二课时教材分析《一只窝囊的大老虎》是统编版小学语文四年级上册的一篇课文,主要通过讲述作者童年时期在学校文艺表演中扮演老虎的经历,展现了儿童对于舞台表演的渴望、初次登台的紧张和表演后的自我反思。
文章生动地描绘了作者从期待到失望再到疑惑的心理变化,体现了儿童纯真的内心世界和对成功的向往,感受儿童对于表演的热情和面对挑战时的勇气,激发学生对表演艺术的兴趣,引导他们在生活中勇于尝试,不怕失败,培养学生的同理心和自我反思能力。
文章内容贴近现实,适合四年级学生学习。
教学目标1、能正确、流利、有感情地朗读课文2、通过默读课文,在自己不理解的地方作批注,并和同学交流3、能结合课文相关语句,思考从开始对演出充满期待,到最后疑惑不解,我的心情有怎样的变化?为什么会有那样的变化?并完成相关表格4、能结合自己的生活经验,说一说我的演出窝囊吗?可以怎么开导我5、通过朗读、小组讨论等活动,激发对表演艺术的兴趣,引导在生活中勇于尝试,不怕失败,培养同理心和自我反思能力教学重难点重点:能正确、流利、有感情地朗读课文;难点:通过朗读、小组讨论等活动,激发对表演艺术的兴趣,引导在生活中勇于尝试,不怕失败,培养同理心和自我反思能力教法学法教法:演示法、启发式、探究法等。
学法:游戏学习法、讨论法。
教学辅助材料、朗读评价表、黑板/白板、粉笔/马克笔等。
教学大步骤教学过程一、激趣导入【学习任务一:吸引兴趣】1、创设情境师:同学们,你们上台表演过吗?生:有生:没有师:有这么一位同学,上台表演,扮演一只老虎,不用讲话,可是却被评价为“一只窝囊的大老虎" 2、引出课题师:这到底为什么呢?今天我们就来学习这篇课文,找找答案二、整体感知【学习任务二:把握整体结构】1、自主阅读·学生自主阅读课文,标记出不理解的词语或句子2、集体朗读·全班一起朗读课文,注意语音语调和停顿,老师适时纠正发音。
金属与酸反应和氢气爆炸的创新实验设计作者:杨艳来源:《化学教与学》2019年第10期摘要:金属与酸溶液反应产生氢气是初中化学的重要内容,作者分别对金属与酸反应的定量实验进行了增添注射器的改进、对氢气的爆炸实验进行了创新。
实验改进后,操作简便、现象明显,尤其是氢气的爆炸实验效果好,让人印象深刻。
在复习课时巧妙应用该实验既培养学生运用所学所知来解决新情境中的新问题的能力,又可以提升学生的思维高度、激发学习化学的兴趣。
关键词:金属与酸;注射器;原电池;爆炸极限文章编号:1008-0546(2019)10-0092-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:Bdoi:10.3969/j.issn.1008-0546.2019.10.025初中化学学科特点具有启蒙性、基础性,要求注重每一个学生核心素养的养成。
“在核心素养视域下,赋予复习课独特的教育价值和课程意蕴,即对知识的回忆、提取和重组,是学生面对更加复杂的学习情境时理解特定信息、实现知识整合和问题解决的策略行为。
这样的教学需要教师转变教学观念,能理解核心素养下的知识属性,并具有相应的课程开发和实施能力。
”Ⅲ。
故如何培养学生运用所学所知来解决新情境中的新问题的能力是每一位一线教师需要认真思考的。
初三化学初看知识繁杂,细致思考会发现知识内在联系紧密,笔者就金属与稀硫酸的反应为例深入分析教材,灵活运用创新实验创造复习课的亮点。
具体的创新实验设计如下:一、设计意图金属与稀硫酸的反应是人教版初中化学教材下册第八单元课题2《金属的化学性质》中的重要内容,上接氢气的性质,下启酸碱盐的知识点,再深度挖掘教材可以衔接高中化学中原电池等知识点。
所以每年的中考,金属与酸反应都是热点和难点。
习题评讲时发现,学生对于酸与金属反应的图像题难以理解,错误率极高。
一轮复习时如何巧妙设计复习流程,成功地将教材深度挖掘出来;如何设计简单实验以便更直观地观察到过量的不同金属与同浓度等体积的酸溶液反应的快慢以及产生氢气的多少、等量不同金属与足量的同浓度的酸溶液反应的快慢以及产生氢气的多少,需要执教者设计出化隐为显、原理简单、操作方便的实验来帮助教学。
13《桥》一等奖创新教学设计统编版小学语文六年级上册《桥》教学设计【教材分析】《桥》是统编版小学语文六年级上册第四单元的第一篇课文。
本课是作家谈歌的一篇微型小说,叙述了一位村党支部书记面对暴发的山洪,以自己的威信、忠于职守的信念和沉稳果决的指挥,将村民们送上跨越死亡的生命桥,自己与儿子却被大水吞没的感人事迹。
小说篇幅虽短,仅数百字,多用短句,但情节跌宕起伏,语言简练生动,极富韵味,作者塑造了一位普通的老共产党员形象。
【学情分析】六年级学生已具备一定的朗读能力和语言能力。
本课叙述的故事扣人心弦,学生阅读的主动性和积极性应该很高。
但学生对共产党员的认识可能不够充分,对共产党员面对危险时把生的希望留给群众,把死的危险留给自己的精神的理解恐怕不够深入。
【设计理念】在新课程理念指导下,紧抓小说三要素:关注情节、环境,感受人物形象,打破旧法,引导学生钻研文本,在初步把握课文内容的基础上,鼓励学生在主动积极的思维和情感活动中加深理解和体验。
通过情境再现、多种形式地朗读引导学生从多角度感受人物形象,使学生受到情感熏陶、获得思想启迪。
【教学目标】1、掌握本课生字新词。
2、有感情地朗读课文,注意读好短句。
3、理解课文内容,感受人物形象。
【教学重难点】理解课文内容,体会人物形象。
【教学准备】多媒体课件、生字贴【教学过程】一、揭示课题,导入新课1、同学们,今天我们一起来学习第四单元的第一篇课文——《桥》。
师板书课题,学生齐读。
2、桥是一篇小说,全文只有五百来字,由于篇幅短小也叫微型小说。
(板书:微型小说)让我们跟随作者的脚步一起走进课文,看看这篇小说都写了什么?二、初读课文,整体感知1、请同学们自由朗读课文,注意读准生字词,思考:课文讲了一件什么事情?(提醒:放开声音,自由朗读,自己读自己的)2、字词检测。
(读完了吗?我们来读读词语。
指生读、齐读)⑴出示第一组词语:咆哮、狂奔、狞笑、放肆、势不可当⑵出示第二组词语:你拥我挤、乱哄哄、跌跌撞撞、疯了似的⑶出示第三组词语:清瘦、拥戴、沙哑、揪出3、同学们,你们再仔细看看这三组词语,有什么发现吗?(预设:第一组写的是洪水,第二组写的是人们,第三组写的是老汉。
第11课 太平天国运动课程标准素养形成 1.了解太平天国运动的主要史实。
2.认识农民起义在民主革命时期的作用与局限性。
1.结合太平天国形势示意图,从“时空观念”角度了解太平天国运动爆发的过程。
2.运用“史料实证”和“历史解释”说明太平天国运动的特点及历史意义。
3.结合天京事变,从“唯物史观”角度探究太平天国运动的局限性,客观评价太平天国运动。
从金田起义建国到定都天京1.背景(1)鸦片战争后,鸦片走私更加猖獗,白银外流加速,银价激涨。
(2)洋货大批涌入东南各省,手工业者纷纷破产。
(3)巨额战争赔款分摊到参战省份,各级官吏乘机搜刮百姓。
(4)连年发生自然灾害,民族矛盾和阶级矛盾空前激化。
2.兴起(1)起义:1851年1月,在广西桂平县金田村起义,建号太平天国。
(2)建制:攻克永安,整顿建制,分封诸王,初步建立政权。
(3)定都:1853年攻克南京,改为天京,定为国都,与清廷对峙。
3.全盛(1)北伐:打到天津郊区,震动京师,由于孤军深入,最终失败。
(2)西征:夺取安徽、湖北重镇,挺进湖南,进军江西。
《天朝田亩制度》的颁布1.时间:1853年冬。
2.目的:满足农民得到土地的愿望。
3.内容土地分配 产品分配原则“凡天下田,天下人同耕”和“无处不均匀”“人人不受私,物物归上主”方法以户为单位,不论男女,按人口和年龄平分土地每户留足口粮,其余归国库目标建立“有田同耕,有饭同食,有衣同穿,有钱同使,无处不均匀,无人不饱暖”的理想社会:是太平天国的建国纲领。
5.评价(1)进步性:反映了农民要求获得土地的强烈愿望,是农民反封建斗争的思想结晶。
(2)局限性:体现的绝对平均主义思想,严重脱离实际,根本无法实现。
天国悲剧1.天京变乱(1)原因:领导者被胜利冲昏头脑,进取心逐渐衰退,腐朽思想日益滋长,领导集团内部矛盾越来越尖锐。
(2)过程:1856年,韦昌辉杀掉杨秀清,继而韦昌辉被处死,石达开负气出走。
(3)影响:清军乘机反扑,再次围困天京。
第3课 中国近代至当代政治制度的演变课标导航 课程标准 课标解读了解共和制在中国建立的曲折过程,理解中国政治道路发展的独特性1.了解辛亥革命推翻帝制、《中华民国临时约法》初建共和、北洋军阀时期的政党政治和国民党的《训政纲领》,从“历史解释”角度认识资产阶级共和政体在中国近代的尝试2.了解中国共产党建立的中华苏维埃政权、抗战时期“三三制”政权和新中国的人民代表大会制度、多党合作与政治协商制度,从“唯物史观”角度论证社会主义共和制是中国近现代历史发展的必然民国时期的政治制度1.南京临时政府时期(1)南京临时政府成立 是一个以资产阶级革命派为主体的革命政府 时间1912年1月1日 临时大总统孙中山国旗采用五色旗为国旗 纪年改用阳历,以中华民国纪年 意义 标志着资产阶级共和制度在中国的诞生 (2)①目的:为防止袁世凯独裁。
②概况:孙中山颁布,临时参议院制定。
③内容⎩⎨⎧a.以主权在民、平等自由为原则,确立行政、立法、司法三权分立的政治制度。
b.实行责任内阁制,内阁总理由议会的多数党产生,总统颁布命令须由国务员副署才能生效。
限制总统的权力(3)意义:是中国历史上第一部具有资产阶级共和国宪法性质的重要文件,具有反对君主专制制度的进步意义。
2.北洋军阀时期(1)政党政治的尝试①背景⎩⎨⎧a.辛亥革命后,各类政党、社团纷纷建立,各派政治力量迅速分化和重组。
存在三种相互抗衡的势力,即旧官僚、立宪派和革命派势力b.为谋求议会席位,各党派展开激烈竞争。
②表现⎩⎨⎧a.概况:1912年8月国民党成立,后在国会选举中获胜,宋教仁成为国会中多数党的领袖,将负责组织责任内阁。
b.结果:1913年春,宋教仁在上海火车站被刺杀。
国民党发动了“二次革命”,很快被镇压下去。
(2)袁世凯复辟帝制①镇压二次革命后,强迫国会议员选举他为正式大总统。
②就任正式大总统后,先后下令解散了国民党和国会。
③1915年,接受“劝进”,当上皇帝。
最终被迫取消帝制。
目录1设计说明书 (1)1.1 设计构思 (1)1.1.1造型构思 (1)1.1. 2结构体系的选择 (4)1.1. 3特色说明 (5)2 方案图 (5)2.1结构整体布置图 (6)2.2主要构件详图及节点图 (7)2.3 方案效果图 (10)3计算书 (12)3.1结构计算假定和各个单元物理参数 (12)3.1.1计算假定 (12)3.1.2构件截面尺寸 (12)3.2计算简图 (13)3.3 静载状况下结构的内力分析 (13)3.3.1结构强度计算 (13)3.3.2结构刚度计算 (17)3.4承载能力验算 (17)3.4.1强度验算 (17)3.4.2刚度验算 (18)3.4.3稳定性验算 (18)3.5承载能力的估算 (19)3.5.1稳定条件控制的最大承重G1 (19)3.5.2强度条件控制下的最大承重G2 (19)3.5.3刚度条件控制的最大承重G3 (19)3.6破坏形式的估计 (19)附录一结构力学求解器输入源代码 (21)附录二结构内力输出值 (23)1设计说明书以房屋建筑中的肋形梁楼盖和立柱的设计理念,设计扶壁式挡土墙结构。
用柔性的面板和刚性的骨架组成挡墙,以斜向的撑杆替代扶壁,构成由骨架与斜立柱组合的空间体系,给人一种简单而又不失稳重的感觉。
1.1 设计构思设计的对象为扶壁式挡土墙,扶壁式挡土墙结构包括围墙和侧撑两部分,如下图所示。
扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙,其主要特点是构造简单、施工方便,墙身断面较小,自身质量轻,可以较好的发挥材料的强度性能,能适应承载力较低的地基。
适用于缺乏石料及地震地区。
一般在较高的填方路段采用来稳定路堤,以减少土石方工程量和占地面积。
扶壁式挡土墙,断面尺寸较小,踵板上的土体重力可有效地抵抗倾覆和滑移,竖板和扶壁共同承受土压力产生的弯矩和剪力。
1.1.1造型构思(1)材料强度分析纸质杆件的抗弯能力最弱,因此,设计时应尽可能降低由荷载产生的弯矩。
由表1、表2可看出白卡纸的主要优点是拥有较强的抗拉性能;经试验,白卡纸制成的杆件抗压性能也较强。
因此,结构体系的杆件受力应以受拉和受压为主。
表1230克白卡纸弹性模量表2230克白卡纸极限应力(2)结构功能要求设计构思从以下三个角度出发:结构具有足够的强度、刚度、稳定性和抗滑性能;结构实用,美观;结构构件多元化,使之充分利用,降低自重。
此外,所设计结构模型必须加载40kg的钢珠,并在丧失承载力前持荷30秒以上(不含30秒)。
(3)结构立面形式的选择扶壁式挡土墙,相当于沿墙的长度方向每隔一定距离设置一道扶壁,增强墙面板与墙踵板的连接,以承受较大的弯矩作用,如图1。
本结构模型拟设置两排扶壁,由两根斜柱构成(斜柱以纸带连接),斜柱直接撑在墙面主梁上。
图1扶壁式挡墙墙面板拟设置成肋梁楼盖型式,如图2。
面板通过肋形梁体系将荷载传递给斜柱,最终由斜柱将荷载传到底板。
利用肋形骨架增大面板刚度,配合以合理的斜柱撑点使之不会倾覆。
图2 肋形梁楼盖结构最重要的功能,就是承受其生命全过程中可能出现的各种作用。
因此,在选择结构型式中,为了能满足结构承载能力和抗滑要求,我们经过反复试验和甄选,充分考虑白卡纸的材料性质,以结构功能要求为基本出发点,从多种形式对比中,决定以扶壁式挡墙和肋形梁楼盖作基本形式,再结合梁、柱各自的特点,最终选择斜柱、肋梁面板组成的结构型式。
(4)构件截面的选择由白卡纸材料性质及结构的功能要求决定了构件宜以受拉、压为主,而白卡纸的受拉性能较好。
因此,构件截面型式的选择应从受压性能最优的截面形式开始考虑。
可供选择的常见截面有圆形截面、方形截面、矩形截面等。
从圆形、方形、矩形截面中考虑,圆形的受压性能优于方形,方形优于矩形。
但是,考虑到模型制作时圆形截面节点的处理难度较大(如图3所示),因此,受压杆件选方形截面为宜。
图3 圆形截面杆件连接示意图1.1. 2结构体系的选择结构体系的选择主要考虑结构的整体稳定性和抗滑性能。
该体系为图4 所示的斜柱扶壁和由纸膜及骨架组成的墙面板,通过节点处理将两部分构件连为整体,并利用纸带张拉以平衡整个结构。
这样,整个结构能够具有较大的强度、刚度、稳定性和以及较好的抗滑性。
在侧翼利用2cm的挡板使两翼的面板形成三边支撑的双向板。
最终的设计作品如图4。
图4结构体系图1.1. 3特色说明(1)白卡纸薄膜层制作墙面板:白卡纸由3部分组成,将其油性一侧最薄的薄膜层撕开来制作墙面板,墙面板受拉,能充分发挥材料性能且满足要求。
(2)撕纸巧妙:先将白卡纸撕一小角,并用小圆杆卷起,慢慢滚动,再将外表薄膜层撕下,无褶皱、裂痕;(3) 结点加劲:斜撑杆与主梁连接处贴一片白卡纸,增加结点局部刚度和强度;(4)主次梁连接独特:将横次梁在制作之前在特定的位置开口,采用竖主梁贯穿横次梁的原则,以此减少次梁因断开损失的刚度,使主次梁刚度充分体现;2 方案图2.1 结构整体布置图(a)墙面板正面图(单位:mm)(b)侧立面图图7 结构整体布置(单位:mm)2.2主要构件详图及节点图首先对模型主要构件及关键节点进行编号,如图8所示。
图8 构件及节点编号图(1)主要构件详图图9 ①号杆详图图10 ②号杆详图图11 ③号杆详图2.3 方案效果图图12 方案侧面效果图图13 方案正面效果图图14 方案俯视效果图3计算书3.1结构计算假定和各个单元物理参数3.1.1计算假定(1)对节点进行编号(如图15),单元杆用两节点的数字编号进行表示,如单元杆1,2。
(2)该模型中墙面板由斜杆支撑,在由侧向钢珠产生的“土压力”的作用下,为简化计算,将斜杆简化为二力杆进行受力分析。
(3)粗砂的重度取20kN/m3,内摩擦角φ=30o,粘聚力c=0 kPa。
(4)为简化计算,将模型按平面结构计算,墙面作用有三角形分布的“土压力”。
通过计算可求得底端最大“土压力”为2.667kPa。
(5)在模型底部,由于钢珠压力所产生的摩擦力足以保证模型的抗滑要求,对结构模型可以提供水平约束,但是允许墙面板在转角处产生一定转角,故可视为固定铰支座。
如图15。
3.1.2构件截面尺寸斜撑:矩形,11mm×11mm,厚度0.6mm;主梁:矩形, 10mm×10mm,厚度0.3mm;次梁:矩形, 5mm×11mm,厚度0.3mm;三角格构梁:三角形,7mm×7mm,厚度0.3mm;3.1.3材料力学性质纸质杆件的抗弯能力最弱,因此,设计时应尽可能降低荷载产生的弯矩。
由表1,表2可看出白卡纸的主要优点是拥有较强的抗拉性能;经试验,白卡纸制成的杆件抗压性能也较强。
因此,结构体系的杆件受力应以受拉和受压为主。
经试验对比,发现比赛指定材料具有如下特点:●白卡纸抗拉性能良好,抗压能力较差(力学性能分见表2);●白卡纸卷成纸筒状并用胶粘结后可承受一定压应力;●白卡纸分光滑面和粗糙面,粗糙面粘结效果更好;●白卡纸各向异性,有顺纹和逆纹之分,顺纹的强度较高;●白乳胶粘结力强,纸带对接强度降低,侧接则能达到与母材强度相同。
3.2计算简图图15 计算简图3.3 静载状况下结构的内力分析3.3.1结构强度计算●荷载状况:144kg静力荷载。
通过编辑结构力学求解器代码,以及各截面参数进行结构分析,得出计算结果。
(1)截面参数表3 主要构件截面参数表图16 弯矩图(N·mm)图17 轴力图(N)图18 剪力图(N)图18 横向弯矩图(N·mm)图18 横向轴力图(N·mm)3.3.2结构刚度计算模型在竖向荷载作用下,产生相应的位移,图19列出了个主要节点的位移。
图19位移示意图结构变形最大处在悬臂端,最大挠度值为6.4mm ,变形较小,满足要求。
3.4承载能力验算3.4.1强度验算(1)斜向撑杆斜杆最大轴力N max =4.51N , 则 σ斜杆=m ax N A=4.51/2.55=1.77MPa <[σ]=7MPa ,满足强度要求。
(2)主梁杆在荷载作用下最大轴力N max =6.1N ,最大弯矩M max =36.16N ·mm ,按最不利效应组合。
σ=m ax m ax 136.16N M AW6.+=+1.690.288=4.21Mpa <[σ]=22MPa 。
满足强度要求。
(3)次梁杆在荷载作用下最大轴力N max =0.63N ,最大弯矩M max =38.03N ·mm ,按最不利效应组合。
σ=m ax m ax 0.6338.031.0514.5N M AW+=+=3.22Mpa <[σ]=22MPa ,满足强度要求。
3.4.2刚度验算本设计允许最大挠度为[f ]= 18mm ,竖向荷载作用下,经结构力学求解器计算得,主梁跨中产生最大横向挠度为6.05mm <[f ] = 18mm ,满足刚度要求。
3.4.3稳定性验算经大量试验得到各不同长细比下的稳定系数,见表4。
表4 不同长细比对应的稳定系数φ(1)斜撑(长):钢珠侧向力通过次梁传于主梁后作用于斜杆上:取最不利受压腹部斜杆计算,其杆端受直接荷载作用,计算长度为312mm ,长细比31223.4613.3L i ==,查表4内插得ϕ=0.8554。
max c 2.78 1.27M pa 7M Pa 2.550.8554N f Afσ====⨯<,满足稳定性要求。
(2)斜撑(短):钢珠侧向力通过次梁传于主梁后作用于斜杆上:取最不利受压腹部斜杆计算,其杆端受直接荷载作用,计算长度为159mm ,长细比15911.8813.3L i ==,查表4内插得ϕ=0.9206。
max N Afσ==c 4.51 1.92 M P a 7M P a 2.550.9206f ==⨯<, 满足稳定性要求。
3.5承载能力的估算已知材料双层纸的抗压强度为2p -7N/mm σ=,抗拉强度为2p 22N /mm σ=。
3.5.1稳定条件控制的最大承重G 1荷载作用下,斜撑失稳时的临界应力2cr -6.55/mm N σ=,为各构件截面中应力最大,由此推出c171446.55rf G σ==⨯=153.9(kg )3.5.2强度条件控制下的最大承重G 2荷载作用下,斜撑2cr -4.583/m m N σ=,为各构件截面中应力最大,由此推出27144220k g 4.583G =⨯=()。
3.5.3刚度条件控制的最大承重G 3本设计容许最大变形 [ f ]=22mm ,变形控制的最大承重3181446.05G =⨯=428.4(kg )。
3.6破坏形式的估计对模型的特点及以上计算的受力分析,粗略估计该模型可能发生的破坏形式主要有以下两种:(1)偏心产生的整体倾覆由于模型的主体结构受到钢珠的水平推力,面板垂直高度受力呈三角分布状,斜撑制作误差及加载过程中钢珠的不均匀分布致使长斜撑存在偏心作用,从而使模型发生横向的整体倾覆。