Video tutorial on how to build and design a Boomilever structure for Science Olympiad
Als stolzer Sponsor der Wissenschaftsolympiade, SkyCiv bietet Studenten ein exklusives Angebot an, Zugang zu unserer Software zu erhalten, um ihnen bei der Gestaltung ihrer Boomilever-Strukturen mit einer unterhaltsamen und interaktiven Software namens . zu helfen SkyCiv Structural 3D (S3D)
1. Model the Structure
Start by modeling (Gebäude) deine Struktur in SkyCiv Structural 3D (S3D). Um dies zu tun, Sie können die Knotenstandorte eingeben, oder verwenden Sie das Stiftwerkzeug, um die Knoten und Elemente Ihrer Boomilever-Struktur zu zeichnen. Als Beispiel, I will build mine in the x-direction, dann hoch im y. Hier ein paar Dinge, die Sie sich merken sollten:
- Verwenden Sie Knoten, um die Start- und Endposition aller Knoten zu definieren
- Knoten sind im globalen X, UND, Z-Koordinaten
- Stellen Sie sicher, dass alle Elemente durch Knoten verbunden sind
- Stützen hinzufügen (festgesteckt) wo Sie planen, Ihre Struktur zu verankern
- Verwenden Sie das Stiftwerkzeug, um schnell Knoten und Elemente hinzuzufügen
2. Fügen Sie Ihr Balsaholzmaterial hinzu
Das hauptsächlich verwendete Material der Wissenschaftsolympiade ist Balsaholz. Wir müssen also die Materialeigenschaften von Balsaholz kennen, um seine Stärke zu verstehen. Wir gehen von amerikanischem Balsaholz aus, mit folgenden Materialeigenschaften. Um ein Material hinzuzufügen, klicken Sie auf Materialien dann geben Sie folgende Materialeigenschaften ein:
| Eigenschaften des amerikanischen Balsaholzes | |
|---|---|
| Dichte | 130 kg/m²3 |
| Elastizitätsmodul | 3,000 MPa |
| Poissons Verhältnis | 0.231 Annahme von µTR, 12% Feuchtigkeit |
| Druckfestigkeit | 7 MPa |
| Zugfestigkeit: Ultimativ (UTS) | 14 MPa |
3. Fügen Sie Ihren Abschnitt hinzu
Sobald Sie mit der Form der Struktur zufrieden sind, Es ist Zeit zu definieren, wie groß der Querschnitt ist. Im Wettbewerb, Sie können mehrere Größen verwenden, In diesem Beispiel machen wir die Basis 10 x 10mm Stöcke und die inneren Elemente 5 x 5 mm. Die 5-mm-Sticks werden als Abschnitts-ID festgelegt 1 und die 10-mm-Sticks werden die Abschnitts-ID sein 2.
4. Lasten hinzufügen!
Zeit zu sehen, wie viel Ihre Struktur halten kann! Wir streben eine Struktur an, die 4 kg tragen kann. Ich werde diese Lasten über anwenden 4 Knoten am Ende. This will mimic the actual behavior, wobei die Kraft auf verschiedene Punkte verteilt wird. Schließlich, Ich schalte ein Selbstgewicht der Struktur durch Anklicken Eigengewicht -> AUF.
Schließlich, we want to add the 4kg load to the end of the structure. Um dies zu tun, I’m going to split it into 4 Teile und trage die 1kg Lasten so auf die Knoten auf:
5. Überprüfen Sie die Ergebnisse
It’s time to see if your structure held up! Eine Struktur wird im Allgemeinen versagen, weil the stress on a member exceeds the material’s strength. Let’s look at our stress results and determine where and why our structure failed:
6. Holen Sie sich das Strukturgewicht
Mit SkyCiv können Sie sogar das Gewicht Ihrer Struktur ermitteln, bevor Sie sie bauen. Sie erhalten sogar die Stückliste, damit Sie wissen, wie lange Sie jedes Stück schneiden müssen, und wie viele Stücke müssen Sie schneiden. Nachdem Sie gelöst haben, klicken Sie einfach auf Analysebericht um einen Bericht mit der Stückliste zu erhalten:
TRINKGELD: Experiment!
Der beste Weg, um das beste Design zu erhalten, ist zu experimentieren. Aber Sie müssen Ihre Struktur nicht ständig bauen und zerstören, um neue Designs zu testen. Melden Sie sich für a . an SkyCiv Science Olympiade-Konto und beginnen Sie noch heute mit SkyCiv für Ihre Designs!
Originalquelle: https://skyciv.com/education/how-to-design-a-boomilever/
