課題張嘯塵紙橋強自動保存的解讀PPT課件

1、題目分析1得出結(jié)論6結(jié)果討論4模型建立2實驗驗證5理論推導3研究過程第1頁/共27頁 這是更難以彎曲的紙，如果它是“手風琴式”折疊或卷成筒。如果需要的話，使用一個單一的A4紙和少量膠水，構(gòu)建的橋梁，跨越280毫米的間隙。介紹參數(shù)來描述你的橋的強度，優(yōu)化其中的部分或全部。題目分析第2頁/共27頁 可能的影響因素： 1、折疊次數(shù)N 2、頂角 3、折疊厚度、折疊方式 4、等齊度、溫度濕度 5、許用應(yīng)力01sin2LL題目分析 0 01 1sinsin2 2L LL L 第3頁/共27頁基本假設(shè)基本假設(shè) 模型建立三一二變形不影響橋的截面形狀縱向纖維間無正應(yīng)力等效為純彎曲三三等效為純彎曲三三三第4頁/共

2、27頁簡支梁簡支梁 0 0l ll lq qRARAF FRBRBF F受力分析第5頁/共27頁研究思路最大載荷彎矩與應(yīng)力最正大應(yīng)力最佳角度折疊次數(shù)N剪力第6頁/共27頁 純彎曲與橫向彎曲純彎曲與橫向彎曲 1、厚度h與跨度L滿足hL。 2、縱向纖維間正應(yīng)力遠小于最大彎曲正應(yīng)力) )3 34 41212( (2 2) )( (maxmax3 32 23 3y yh hh hI Ix xq qZ Zy y 模型建立2 22 2maxmax3 3bhbhqlql % %3333. .0 0) )( (3 31 1maxmax2 2maxmax l lh hy y hql第7頁/共27頁彎矩與應(yīng)力彎矩

3、與應(yīng)力 z zw wM Mmaxmaxmaxmax maxmaxmaxmaxy yI IW WM MZ ZZ Z 理論分析P分布力系中性層第8頁/共27頁剪力與彎矩剪力與彎矩RARAF F1 1c c2c理論計算0ll lqRBFABC平衡方程： 0 00 0A Ay yM MF F第9頁/共27頁剪力與彎矩剪力與彎矩得出：2qlFFBRAR理論計算2 2) )( (彎矩彎矩2 2剪力剪力: :段段1 1qlxqlxX XM MqlqlF FACACS S 2 20 00 02 21 1 2 2) )( ( 2 22 2) )( (彎矩彎矩2 22 2剪力剪力: :段段l ll lx xq q

4、qlxqlxX XM Ml ll lx xq qqlqlF FC CC CS S ) )( (2 2) )( (彎矩彎矩2 2剪力剪力: :段段0 02 2l ll lqlqlX XM MqlqlF FB BC CS S S SF FX1 1C CC C2 2C C2 2qlql2 2qlql MX1 1C CC C2 2C C第10頁/共27頁理論計算形心位置形心位置 2 2sinsin2 2 a aaxy y y ya2 2coscos a ay ay2 2sinsin2 2 a a ayx2 2sinsin2 2 a a ay y y y y y yay ay ay2 2sinsin2

5、2 a a ayx2 2sinsin2 2 a a ayx2 2sinsin2 2 a a ay2 23 32 2coscos2 2sinsin3 31 1 a aS SX X 2 23 32 2sinsin2 2coscos a aS Sy y A AZ ZdAdAy yI I2 2第11頁/共27頁NoImage4 44 42 2coscos2 2tantan4864865959 NaNaI IZ Z 3 33 30 02 2coscos2 2tantan1 15959) )2 2( (8181 NaNal ll lqlql理論計算0 0 d dd d得出0 04444. .4646 最大

6、正應(yīng)力對微分第12頁/共27頁理論計算正 應(yīng) 力代入2 2n nN N n na a1 1 0 01 1sinsin2 2l ll l 化簡有3 33 30 02 2coscos2 2tantan5959) )2 2( (243243n nl ll lqlql 1 13 31 1H HN N 3 30 01 12 2coscos2 2tantan5959) )2 2( (243243 l ll lqlqlH H 記由于=第13頁/共27頁理論計算剪 力NoImage 2 2coscos1181188181時有時有2 2coscos3 31 1y y當當maxmax NaNaa a4 44 43

7、 30 0smaxsmax2 2coscos118118) )2 2coscos3 32 2( (8181剪力剪力 NaNay ya ab bI IS SF FZ ZZ Z 2 2coscos 1181188181 a aN N即第14頁/共27頁理論計算最佳折疊次數(shù)N2 2coscos 1181188181 a aN N 1 13 31 1H HN N 剪力分析正應(yīng)力分析第15頁/共27頁理論結(jié)果折疊方式角度頂角在46度左右時紙橋可以承受較大載荷折疊次數(shù)折疊次數(shù)存在最優(yōu)值，但要參考許用應(yīng)力單層多層筒狀折疊方式第16頁/共27頁實驗設(shè)計 1、控制變量?？刂坪蚇，設(shè)置多組不同等分的紙橋，結(jié)果以數(shù)

8、表和擬合曲線形式表現(xiàn)。 2、等效替代。利用彈珠的數(shù)量直觀地表示紙橋抗壓強度。第17頁/共27頁 均布力系。分散作用力。 雙層折疊的載荷對比 只尋求定性，忽略次要因素 實驗設(shè)計第18頁/共27頁單折疊雙折疊75604530456491094238171724146301022232717123412282832201434142929322216351631303324角度等分度角度等分度實驗結(jié)果第19頁/共27頁實驗結(jié)果單層折疊單層折疊第20頁/共27頁實驗結(jié)果單層折疊第21頁/共27頁實驗結(jié)果雙層折疊第22頁/共27頁實驗結(jié)論角度45度至60度，大約是47度折疊次數(shù)臨界點是N=16折疊方式雙層折疊時可承受載荷增大影響因素第23頁/共27頁后續(xù)實驗 1、做A4紙拉伸實驗找出許用應(yīng)力。 2、考慮分散力作用下的最優(yōu)效果。 3、找出多層折疊、單層折疊與最大靜載荷