结项报告SPCP组合模型.doc

组合模型制作结项报告 结构模型制作 项 目 名 称： 组合模型制作 项 目 负 责人： 郭麒 院系名称： 土木建筑工程学院 结题日期： 2014/11/10 一研究内容 1. 设计理念 本次的模型制作的大纲是承重，以承重为中心的目的，进行设计的。，把理念图以正轴测和斜轴测投影的画法反映在图纸上，这样可以直接的给我们在接下来的实际操作提供基础。整个的结构以柱子进行组合，这样做出来的空间结构不仅能让人看的有着美观的几何感，而且可以加强我们的空间思维能力。以最简单的事物呈现出空间和思维上的美。 2.设计思路 我们制作的是承重模型，所以希望我们的模型能够承受足够的重量。再进行制作时我们结合了书上的理论知识，计算出模型以四根主杆件和正四边形结合组成一个四棱台的空间框架，然后再以四根较小、短的杆件以镶嵌的方式分别以四根基础柱结合，构成三角形来加强空间基地的稳定，再次以四根较长的杆件以不同的高度把四根主柱连接，这样就在次的加强了我们模型的稳定使受力的重心不偏移，以达到我们承重的目的。 4.设计选料 （1） 作为结构模型的重要组成部分，纸质杆件的重量大小、制作工艺以及连接方式都会影响结果。在实际制作过程中，由于操作不当可能会出现纸张的褶皱，表面不整洁、较脏，杆件制作成功率低。所以为了保证所做杆件符合各项要求的条件下，我们选择单位面积质量大于180g/m2：此类材质偏软，在卷杆过程中不会发生因纸张顺逆纹而造成的褶皱现象，制作完成后用纸片来回按压纸杆提高内部密实度，选择这种纸质有避免因杆件制作中出现褶皱等一些不必要的损失等优点。（2）在杆件结合的过程中我们使用502胶水用作初步的定型和一些细的连接。在已定的初步模型上我们使用model Master的溜缝胶，这种胶粘合强度很大，气味还可以比较符合我们制作的要求。（3）在进行杆件连接前我们需要把杆件进行打磨，所以我们还需要一些砂纸以进行打磨。2. 研究成果 此次纸模型承重的最关键一点就是要将结构体系从二维平面转化到三维立体来进行考虑，不仅仅要关注静载作用下模型的承重情况，更要关注其在动载作用的承重情况。在随后进行的加载试验中，我们发现主要破损的部位主要集中于中间横向连接的部位。破损现象主要表现为纸张的弯折变形和整个承重模型完全坍塌。我们发现模型发生坍塌的主要原因是由于在承载时其发生了扭曲，这直接导致在竖向支撑上产生了横向的力。对于粗纸筒来言，其并不能很好的承受横向的力，这是整个模型坍塌的最主要原因。更广泛的说，由于在模型的制作过程中，只是关注于竖向的荷载，而忽略了由于动载而引发的模型在空间上的扭曲而产生的水平分力。因此在后来的尝试过程中模型在制作时不仅仅要关注其在竖直方向上的荷载，更要令其形成一个空间结构体系，模型在各个方向上都应该能够承受一定大小的荷载作用。另外纸张的受拉性能要强于其受压性能，其所能承受拉力的大小随着纸带横截面积的增大而增大。当纸带受拉时，往往会因为强度、粘结以及不均匀受拉问题产生破坏5。为满足受力需要，往往需要增加纸带