2025年乐高拼装技巧挑战赛试题及答案

2025年乐高拼装技巧挑战赛试题及答案一、基础技能考核（共30分，每题3分）1.标准2x4乐高砖块的凸粒间距是多少毫米？其与1x2斜角砖的连接点数量差异是？2.编号3004的零件名称是？若需搭建一个承重5kg的垂直支柱，使用该零件时，每增加10cm高度，至少需要增加几个横向加固层（假设每层使用2x4砖块，层间距2cm）？3.区分以下两种连接方式的稳定性差异：A.普通砖块凸粒与凹孔垂直咬合；B.Technic销子通过十字轴套横向穿插。请用“抗剪切力”和“抗拉力”指标说明。4.透明零件（如3069b）在场景模型中常被用于模拟玻璃，若需表现“磨砂玻璃”效果，可通过哪两种改装方法实现？5.计算：用2x2圆形板（60475）和1x1圆顶（3024）搭建一个直径为8cm的半球体，至少需要多少片2x2圆形板？（提示：2x2圆形板直径=4LPU，1LPU=8mm）6.对比1x4曲面板（4745）与1x4弧形砖（30398）的结构特性：前者更适合用于哪种场景（曲面墙面/拱形门楣）？后者在连接时需注意什么问题（缝隙控制/承重分布）？7.乐高得宝系列（DUPLO）与经典系列（System）的零件尺寸比例是？若需将得宝系列的2x2砖块与System系列零件混搭，需通过哪种过渡零件实现稳定连接？8.当使用2x2带提手砖块（3020）作为“箱子”主体时，若需实现“可开合”功能，需搭配哪种零件（选择：铰链砖3673、轴套2780、板簧99207）？并说明该零件的连接原理。9.分析1x1带凸粒砖块（3005）的“隐藏功能”：除基础堆砌外，可通过哪两种方式与其他零件组合，实现“限位”或“微调间距”的作用？10.乐高零件的“咬合强度”与哪些因素相关？（至少列出3项）答案及解析：1.凸粒间距为8mm（1LPU）。2x4砖块有8个凸粒（2列×4行），1x2斜角砖的有效连接点为2个（斜角设计导致边缘凸粒无法完全接触），差异为6个。2.3004是“2x4砖块”。垂直支柱承重需避免层间剪切，每10cm高度（约5层，每层2cm）需增加1个横向加固层（如用2x4砖块横向交叉放置），因此至少增加1层。3.A方式抗拉力强（垂直咬合的摩擦力大），但抗剪切力弱（水平方向易滑动）；B方式通过销子与轴套的机械锁定，抗剪切力极强，但抗拉力较弱（销子易被拔出）。4.方法一：在透明零件内侧粘贴细颗粒贴纸（如砂纸纹理）；方法二：用马克笔轻涂表面形成毛糙感，或混合少量白色颜料喷涂。5.半球体直径8cm=80mm=10LPU（1LPU=8mm），半径5LPU。2x2圆形板直径4LPU（半径2LPU），需覆盖半径5LPU的半球，按球面分层计算：底层需（5/2）²≈6片（实际需7片覆盖边缘），向上每层递减，总约19片（具体需3D建模验证，此处为估算）。6.1x4曲面板（4745）弧度均匀，适合曲面墙面；1x4弧形砖（30398）因厚度较大，连接时需注意缝隙控制（弧形边缘可能产生间隙，需用1x1板填充）。7.得宝与System比例为2:1（得宝零件尺寸是System的2倍）。需通过“得宝-标准转换器”（如45790）实现连接，该零件一侧为得宝尺寸凸粒，另一侧为System凹孔。8.选择铰链砖3673。铰链砖通过两侧的轴孔与提手砖块的凸粒连接，形成旋转轴，实现开合功能（提手作为“盖子”，铰链砖固定在箱子主体侧面）。9.隐藏功能：①与1x1板（3003）叠加，形成1LPU高度差，用于微调零件间距；②嵌入Technic孔梁（如32003）的轴孔，作为限位块防止轴滑动。10.咬合强度与：①零件材质（ABS塑料的弹性模量）；②咬合面积（凸粒与凹孔的接触深度）；③零件老化程度（长期使用导致材料疲劳）；④外部应力方向（垂直压力比水平剪切更易保持咬合）。二、结构设计与创意应用（共40分，每题4分）1.搭建一个“三层树屋”模型，要求底层承重3kg，二、三层各承重1kg。若仅用2x4砖块和1x2板，如何设计立柱结构以避免底层坍塌？（需说明立柱截面形状、层间连接方式）2.设计一个“可自动复位”的乐高机关，要求触发后3秒内恢复初始状态。需选择哪些零件（至少3种）？并画出简易传动示意图（文字描述）。3.主题场景“未来农场”需表现“垂直种植”概念，如何通过乐高零件模拟“多层种植架+自动灌溉系统”？（需说明种植架的结构材料、灌溉管道的零件选择及水流模拟方法）4.分析“对称式设计”与“非对称式设计”在乐高模型中的适用场景：前者更适合表现什么主题（古典建筑/科幻飞船）？后者如何通过“视觉重心”平衡提升美感？5.当模型高度超过50cm时，易出现“顶部晃动”问题。请提出3种加固方法（需结合具体零件，如斜撑、底板加重、内部骨架）。6.用乐高Technic零件搭建一个“可变速齿轮组”，要求实现2档加速（输出轴转速为输入轴的2倍和4倍）。需选择哪些齿轮（模数、齿数）？并说明传动路径。7.场景模型“冬日小镇”需表现“积雪”效果，除直接使用白色零件外，还可通过哪3种改装方法增强真实感？（需涉及零件处理或附加材料）8.对比“砖块堆砌法”与“板件叠加法”的优缺点：前者适合表现什么结构（厚实墙体/精细装饰）？后者在连接时需注意什么问题（承重分布/缝隙控制）？9.设计一个“微型机械臂”，要求可水平旋转（±90°）、垂直升降（5cm）、末端夹取（2x2砖块）。需选择哪些核心零件（如电机、齿轮、连杆）？并说明动力传递路径。10.主题模型“海底探险”需突出“光线穿透海水”的效果，如何通过透明零件、色彩搭配和灯光元件（如LED灯条）实现？（需具体说明零件位置与灯光参数）答案及解析：1.立柱采用“田”字形截面（4个2x4砖块围成正方形，边长8LPU），增加承重面积；层间用1x2板横向交叉铺设（形成“井”字梁），将上层重量分散到立柱四周，避免单点压力集中。底层立柱需增加2层砖块（总高6层），二、三层立柱各减1层（高5层、4层），利用高度差分散应力。2.零件选择：微型电机（88005）、弹簧（99207）、凸轮（41610）。传动路径：电机驱动凸轮旋转，凸轮推动连杆触发机关（如打开门）；当凸轮转过最高点，弹簧拉力使连杆复位，电机停止后3秒内弹簧完成复位。3.种植架用1x4格栅板（6141）叠加，每层间隔5cm（用2x2支柱固定），模拟多层框架；灌溉管道用透明软管零件（9698）连接，在管道内放置蓝色细颗粒（如珠子）模拟水流；顶部安装微型电机（8883）驱动叶片，带动“水流”移动。4.对称式适合古典建筑（如教堂、宫殿），强调庄重感；非对称式适合科幻飞船，通过大尺寸零件（如曲面板）与小尺寸零件（如天线）的位置呼应，将视觉重心集中在主驾驶舱，实现平衡。5.加固方法：①在模型内部加装Technic梁（32003）作为骨架，与外部砖块用销子（2780）连接；②底部粘贴加重板（如金属片），降低重心；③在对角线位置添加斜撑（用2x4砖块斜向连接顶部与底部），形成三角形稳定结构。6.齿轮选择：模数1（乐高标准），输入轴连接24齿齿轮（41521），通过惰轮（12齿，41519）传递到中间轴；中间轴安装双齿轮（24齿+12齿），输出轴选择12齿齿轮（与24齿啮合时增速2倍）和6齿齿轮（与12齿啮合时增速4倍）。传动路径：输入→24齿→12齿（惰轮）→中间轴24齿→输出12齿（2倍速）；或输入→24齿→12齿（惰轮）→中间轴12齿→输出6齿（4倍速）。7.改装方法：①在零件表面涂抹白色硅胶（模拟积雪厚度）；②用棉花球粘贴在屋顶边缘（需用白胶固定）；③混合白色粉末（如爽身粉）与胶水，刷在砖块缝隙处，形成自然积雪纹理。8.砖块堆砌法适合厚实墙体（如城堡外墙），优点是承重强，缺点是细节粗糙；板件叠加法适合精细装饰（如花窗、栏杆），需注意板件间缝隙（用1x1板填充），避免因板件较薄导致承重不均。9.核心零件：微型电机（88005）、24齿齿轮（41521）、连杆（32123）、夹爪（9396）。动力传递：电机驱动齿轮组（24齿→12齿）减速增扭，带动垂直螺杆（用轴3700+螺母2781）实现升降；水平旋转通过电机驱动转盘（用32027圆盘+齿轮啮合）；夹爪通过连杆连接电机，电机正反转控制夹爪开合。10.透明零件选择3069b（透明板）作为“海水”层，覆盖在模型底部；在“海水”上方用蓝色半透明板（60476）叠加，模拟光线折射；LED灯条（88009）安装在模型顶部，角度45°向下照射，灯光颜色调为冷白色（色温5000K），在透明板底部粘贴银色贴纸（模拟光线反射），形成“光线穿透”效果。三、实操挑战（共30分）任务：在90分钟内，使用不超过1500片零件（含不超过5个电机、2条LED灯条），完成“2050年社区中心”模型。要求包含以下功能模块：主建筑（3层，含公共活动室、医疗站）户外设施（健身区、儿童游乐区）智能元素（至少1项自动控制功能，如自动开门、灯光感应）评分标准（30分）：结构稳定性（10分）：主建筑无倾斜，户外设施连接牢固；功能实现（8分）：智能元素可正常运行，模块分区明确；创意设计（7分）：主题表达新颖（如融入可持续设计、无障碍设施）；细节处理（5分）：零件搭配协调，无明显缝隙或零件错位。优秀作品示例要点：主建筑采用“框架+填充”结构：底层用Technic梁（32003）搭建承重骨架，外层用2x4砖块装饰；二、三层用1x2板叠加，减轻重量。公共活动室设计可开合的玻璃门（用铰链砖3673+透明板3069b），通过电机（88005）驱动齿轮组实现自动开关（感应模块用触碰传感器45505，触发后电机转动3秒开门）。户外健身区用可旋转的齿轮组（24齿+12齿）模拟“太空漫步机”，儿童游乐区用曲面板（