悬臂结构缩尺模型

项目编号南阳师范学院大学生实践教学活动创新项目（科技发明、制作、设计开发类）申请书学院名称：土木建筑工程学院项目名称：悬臂结构缩尺模型制作指导教师：郑伟花申请者：祁培培专业年级：土木工程14级2班申请日期：2015年月日联系电话：[phone]电子信箱：[e-mail]南阳师范学院二○一五年说明1、申请人要真实无误的填写各项内容，所填内容没有知识产权争议。2、如获准立项，本表即成为有约束力的协议，申请人要按计划认真开展研究工作，取得预期研究成果。3、本表可根据需要进行扩展。4、表格中的字体为小四号仿宋体，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。5、项目必须先由导师提出意见再由所在学院组织初审后推荐上报。推荐上报的项目签字盖章后报送教务处，同时提交电子文档。1一、基本情况1．项目情况项目名称悬臂结构缩尺模型制作项目来源□自主选题项目□√招标课题项目申请金额800元2．申请者情况姓名祁培培性别女民族汉出生年月1996.01专业土木工程年级14电话[e-mail]3．项目组成员情况姓名性别出生年月年级专业项目中的分工签字袁晓波男1996.0414土木工程拼接模型李铭男1997.0114土木工程选购材料孔令帮男1995.0114土木工程设计图纸陈家富男1994.1214土木工程查阅资料4．指导教师情况姓名郑伟花职称讲师专业结构检测[e-mail]学院土木建筑工程学院电话[phone]签字二、申报概述1、申报基础（200字以内；含项目背景及自身具备的知识、素质、能力、自己的特长、兴趣、已有的实践创新成果等。）随着经济的发展和科技的进步，土木工程结构的形式也日趋复杂化和多样化，随之而来的就是对结构缩尺设计方法提出了更高的要求，我们经过多次讨论和分析许多文献，最终决定选择制作悬臂结构缩尺模型。作为土木的大一学生，我们一方面认真学习课内知识，提高自己的专业素养，另一方面利用课外时间，进入实验室，提高自己的的制图能力和动手能力，同时积极与老师交流，全面提高自己的逻辑思辨和模型构建能力。22、项目简介（500字以内；含作品设计、发明的目的和基本思路、创新点、关键技术和主要技术指标。）目的：设计并制作一套悬臂结构缩尺模型，使工程中发生的现象在实验室中再现出来，而且还可以对试验中主要因素进行独立控制。创新点：我们运用自己的构想解决因悬臂结构较大而引起的结构不稳的问题。利用斜拉平衡力的道理，将悬臂两端的力通过抗拉性能良好的白卡纸传到主塔架上，达到两端平衡的目的，利用此原理我们就完美的解决了悬臂部分的刚度、强度及稳定性的问题。我们使整体结构在节点、加荷位置、应力集中位置具有较高的刚度，防止杆件局部受压造成模型损坏。悬臂结构结合塔吊的受力原理，我们选择塔吊的形式，将起重臂拉绳及平衡臂拉绳传来的上部荷载，通过塔架结构传递给塔身结构。这样有效的将悬臂端的荷载产生的弯矩尽量的转化为纸带的拉力和杆件的压力。这种结构组合即能较好的处理悬臂部分受弯矩作用产生的问题，将弯矩尽可能转化为拉、压力。同时白卡纸的抗拉抗压能力得到充分发挥，由于整体结构的各构件组成众多三角形，也增加了结构的整体稳定性。整体立面造型规则，简易而不简单。技术关键：我们进行了悬臂结构缩尺模型制作的可行性研究报告书，对模型的各杆件尺寸、材料等数据进行了统计、处理和分析，根据设计规范规定，设计出了模型图纸，并根据图纸进行了模型的搭接，最后进行了加载试验。而且对纸带和杆件分别进行了拉伸、压缩试验并完成了实验报告书。技术指标：主要承力构件要能承受一定的荷载、各种杆件制作要精细、各种节点衔接要满足强度的要求、要按缩尺的比例制作各种构件。33、项目科学性与先进性（300字以内；必须说明与现有技术相比，该作品是否具有实质性技术特点和显著效果。请提供技术经济分析说明。）悬臂结构模型制作实验作为一种研究手段，可以严格控制试验对象的主要参数而不受外界条件和自然条件的限制，做到结果的准确。缩尺模型试验有利于在复杂的试验过程中突出主要矛盾，便于把握、发现现象的内在联系。并且有时可用来对原型所得结论进行校验。由于模型与原型相比，模型尺寸是按一定比例缩小的，故制造加工方便，节省资金，人力和物力。可以对实物在一些异常环境下产生的结果进行分析进而优化该结构。4、项目推广应用的可行性分析(200字以内)悬臂结构缩尺模型试验能预测尚未建造出来的构件或根本不能直接研究的构件的性能。用白卡纸和白乳胶制作出的模型，能承受一定的竖向、横向的荷载。其能很好地模拟出自然现象中风雪荷载冲击对构件的作用。当其它各种分析方法不可能采用时，缩尺模型试验就成了现象相似性问题唯一的和更为重要的研究手段。目前，缩尺模型试验方法已用于各种工程结构中，并有着广泛的应用前景。5、项目进度安排（查阅资料、选题、自主设计项目研究方案、实验研究、数据统计、处理与分析、研制开发、填写结题表、撰写研究论文和总结报告、参加结题答辩和成果推广等）起止时间开展内容查阅资料，购买纸张、白乳胶、熟悉原型参数分别进行确定缩尺比例、悬臂结构模型图设计、进行纸带抗拉、纸杆抗压试验，并记录实验数据按照图纸进行模型制作，并自然风干总结资料、发表论文、申请专利等6、拟利用资源（实验室、研究所、实训基地、仪器设备、资料等）实验室：科技楼210土木工程实验室、206创新实验室等仪器：吹风机、剪刀、纱布、刻度尺、锯条资料：图书馆相关电子资源、网络查询、购买资料书47、所需经费及使用计划（购置实验材料、试剂、元件、加工测试、图书资料、复印、调研、交通等经费开支）支出科目经费预算打印、复印费100购买资料费100购买白卡纸、胶水、小刀等费用300购买仪器费用3008、预期研究成果形式：1.□√实物、产品2.□√模型3.□√图纸4.□软件5.□√图片6.□√视频7.□样品8.□其他9、成果去向：1.□√参加比赛2.□公开发表论文3.□申请优秀毕业论文4.□申请专利5.□其他10、项目诚信承诺我谨代表本组成员保质保量完成本次研究项目项目组成员签名：年月日三、审批情况1、指导教师意见：（从项目学术性、创新性、可行性、研究性、可操作性和成效性加以评价）5指导教师（签字）：年月日2、学院（系）意见：学院（系）负责人（签章）：年月日3、学校专家组意见：负责人（签字）：年月日4、学校主管部门意见：负责人（签章）年月日