一座用木棒搭建的“桥”,横跨于“峡谷”上,同学们一直地把杠铃片放在托盘里,很快,全部的杠铃片用完了,但“桥”依然坚挺。“哇!
好厉害!
我们把掌声送给9班的同学!
”2020年12月11日傍晚,西安高新一中多功能厅气氛紧张——高新一中第八届“华为杯”承重构造创新设计竞赛在这里进行。
本次活动共有10个小组参赛,分别代表高一年级10个班,每个小组由4人组成。同学们利用小木棒、尺子、铅笔、园艺剪、热胶枪、胶棒建造一座木桥,跨度不小于40cm,桥梁高下均知足车道、航道的规定哀求;桥的承重能力和其自重的比值只管即便大。10个参赛队PK,看谁的“桥”承重最多。
赛前,高新一中实验中央主任寇小满老师宣读了比赛规则和评分标准:小组成员将“桥”放置在“峡谷”上,并将装载盘装在承重点处;依次在承重盘上加载重物,构造能有效能坚持3秒钟,则可连续加载;加载重物的总时长不超过3分钟;桥梁加载时,如果桥梁断裂或者装载盘低落超过5cm,将视作构造失落效;在加载时长超限,或构造失落效前的最大荷载是该桥梁所能承受的负载能力。并公布了各个小组的作品自重,个中自重最轻者为247克。
比赛正式开始后,各班按抽签顺序依次上台,分别先容了创作灵感和设计思路、队员分工情形、制作过程中遇见的困难和解决方案,并向评委和不雅观众展示设计图稿和终极桥梁作品。
“我们的这个‘桥’像赵州桥,浓缩的都是精华,我们选择了拱形,由于拱形能让它受力更均匀……”“我们的‘桥’叫‘平衡桥’,做这个桥受到了塔吊的启示……”捧着一座座形状不同用小木棒搭建的“桥”,参赛同学自傲地先容道。
评委吴传博老师、侯春锋老师、侯俊卿老师、宋卫东老师和张舟老师针对作品从制作工艺、桥梁构造、外不雅观造型等多方面进行评分,参赛同学针对评委提问进行答辩。这边,各班小组在现场激情展示,那边,高一整年级其他同学通过直播不雅观看赛况。
参赛的10座“桥”,是参赛同学利用两周的午休韶光精心制作的。赛前,实验中央的老师为他们做了培训。同学们提出了拱桥、桁架桥等各具特色的设计方案,在设计过程中,有的小组还制作了大略单纯模型,对基本构造的受力情形和强度进行了测试,并对方案进行改进。设计完成后,参赛同学分工互助,利用93mm×10mm×2mm的雪糕棒和热熔胶,精心制作了跨度达40厘米的木桥。
展示环节结束后,比赛迎来最激动民气的承重测试环节,这是对作品设计理念和制作工艺最直接的考验,也是决定胜负的关键。比赛哀求同学们在3分钟韶光内,给托盘不断增加杠铃片,直到桥梁断裂或下挠形变超过5厘米为止。
这不但磨练桥梁的坚固程度,也磨练参赛同学的聪慧:如何在3分钟内完成实验、四位同学如何分工、每次添加多重的杠铃片、托盘中杠铃片是否分布均匀,都会影响现场测试结果。随着重物的不断增加,比赛进入白热化,场内的氛围越来越热烈,参赛同学相互加油,老师们也纷纭来到台前辅导和鼓励。随着好成绩的不断呈现,同学们纷纭击掌拥抱相互庆祝,付出的汗水和泪水在这一刻化为自满和喜悦。
测试结束后,高新一中物理教研组组长侯春锋老师宣读了承重测试结果,个中,最高承重为78.5千克。根据比赛规则,高一(6)班的作品以211.35的承重自重比拔得头筹(自重304克,承重64.25千克)。侯老师寄语同学,桥梁是一门科学技能,也是一项建筑艺术,虽然比赛已经结束,但是对科学的探索才刚开始,希望同学们能利用所学知识,做事于生活、做事于人类。
高新一中实验中央主任寇小满老师说,今年大赛亮点是增加了评委问辩环节,特殊是评委——数学老师侯俊卿老师,他本科毕业于清华大学土木工程专业,提的问题非常专业,“通过比赛,学生理性有了提高。整年级学生都在看,他们从看热闹已经进入到看门道,表现很棒!
”
评委侯俊卿老师点评说,本次承重比赛哀求学生们利用短木棍,利用胶枪粘接结点,制作一个桥梁模型。10个班小组同学们的作品各有千秋,从构造上讲,既有传力清晰工艺纯熟的简支梁桥,也有造型幽美别出心裁的各种拱桥。从学生们的设计图纸中可以看出,是花了心思搜集了很多资料后群策群力的结果。
“在实际制作时,通过手动实操,学生们都创造了‘强结点,弱构件’的构造设计准则,而且有不少组同学均设计了大略的构件加载试验,检测了桥面板的承载能力,乃至创造工字梁、箱梁的抗弯承载力更好。一群没有打仗过土木工程专业理论知识的高一学生能够有这样的探索和创造,实属难得。从末了加载的结果来看,由于加载环境并没有给予桥柱一个固定支座,很多拱桥的抗弯承载力并没有很好的表示出来,终极承载力良好的几组构造均是简支梁桥。其余,孩子们挤出课余韶光来制作这样一个‘大工程’,没有第二次第三次的工艺积累,部分构造设计很合理的桥在加载过程中由于施工偏差,导致桥体受力不屈均,产生了侧向偏转乃至桥面翘曲,终极毁坏。这些履历或许对下一届学生会有所帮助。”
据悉,自2013年高新一中首次举办承重构造设计比赛以来,作为一项传统,今年已经进行到第八届。同学们通过搭建一座座小木桥,不但为自己搭建了一个自我展示、互换发展的平台,也搭建出从理论知识通向实践的道路。
高一2班参赛组员郝若松说,通过参赛,创造还有很多不敷的地方,收成是大家有了全局评估的能力,“刚开始我们组组员不合比较大,后来经由多次试验,确定了最坚固的造型”,组员侯嘉辉说,参赛作品完备是四个人独立琢磨出来的,利用了数学知识丈量长和宽,用到了物理中的受力剖析,还结合了建筑学,为了少走弯路,大家还实地稽核了上一届学长的作品。
“要敢于考试测验、敢于探索、敢于构想。参加比赛很愉快!
能把理论利用到实际中,这是最大的收成”,高一4班小组组长董安国说,参赛使大家干事更严谨、更负责。他说,最难的环节是桥架的高低不一致,在做的过程中,创造实际效果与构想的不一样,比如粘胶厚度也会影响桥的高度。
“没想到我们的作品能承重这么多——78.5千克!
”高一9班小组王尉丞愉快地说。组员仲星宇直言,这样的大赛非常故意义,作品的桥墩和桥拱汲取了上届学长的履历,利用了三角形稳定性、拱形构造和压力压强与打仗面积关系的知识,大家分工协作,作品重508克,还是比较成功的。“理论上我们的作品有棱有角,但在实际中我们创造胶有厚度,效果与打算的不一样,就须要重新打算和调度。总之,我们非常愉快!
”
华商全媒体 耿艳红