Video Tutorial για το πώς να οικοδομήσουμε και να σχεδιάσουμε μια δομή Boomilever για την Επιστήμη Ολυμπιάδα
Ως υπερήφανος χορηγός της Ολυμπιάδας Επιστήμης, Το SkyCiv προσφέρει στους μαθητές μια αποκλειστική προσφορά για πρόσβαση στο λογισμικό μας για να τους βοηθήσει να σχεδιάσουν τις δομές τους Boomilever χρησιμοποιώντας ένα διασκεδαστικό και διαδραστικό λογισμικό που ονομάζεται SkyCiv Structural 3D (S3D)
1. Μοντέλο της δομής
Ξεκινήστε με τη μοντελοποίηση (Κτίριο) τη δομή σας μέσα SkyCiv Structural 3D (S3D). Για να το κάνω αυτό, μπορείτε να εισαγάγετε τις θέσεις των κόμβων, ή χρησιμοποιήστε το εργαλείο στυλό για να σχεδιάσετε τους κόμβους και τα μέλη της δομής σας Boomilever. Ως παράδειγμα, Θα φτιάξω τη δική μου στην κατεύθυνση Χ, μετά επάνω στο y. Μερικά πράγματα που πρέπει να θυμάστε εδώ:
- Χρησιμοποιήστε τους κόμβους για να ορίσετε τη θέση έναρξης και λήξης όλων των κόμβων
- Οι κόμβοι βρίσκονται στο παγκόσμιο X, ΚΑΙ, Συντεταγμένες Ζ
- Βεβαιωθείτε ότι όλα τα μέλη συνδέονται με κόμβους
- Προσθέστε στηρίγματα (καρφιτσωμένο) όπου σκοπεύετε να αγκυροβολήσετε τη δομή σας
- Χρησιμοποιήστε το εργαλείο στυλό για να προσθέσετε γρήγορα κόμβους και μέλη
2. Προσθέστε το υλικό Balsa Wood σας
Το κύριο υλικό της Ολυμπιάδας Επιστημών που χρησιμοποιείται είναι το ξύλο Balsa. Πρέπει λοιπόν να γνωρίζουμε τις υλικές ιδιότητες του Balsa Wood για να κατανοήσουμε τη δύναμή του. Θα υποθέσουμε το American Balsa Wood, με τις ακόλουθες ιδιότητες υλικού. Για να προσθέσετε ένα υλικό κάντε κλικ Υλικά στη συνέχεια εισάγετε τις ακόλουθες ιδιότητες υλικού:
| American Balsa Wood Properties | |
|---|---|
| Πυκνότητα | 130 kg/m3 |
| Το μέτρο του Young | 3,000 MPa |
| Αναλογία Poisson | 0.231 Υποθέτει μTR, 12% υγρασία |
| Συμπιεσμένη δύναμη | 7 MPa |
| Αντοχή εφελκυσμού: Τελικός (UTS) | 14 MPa |
3. Προσθέστε την ενότητα σας
Μόλις είστε ευχαριστημένοι με το σχήμα της δομής, ήρθε η ώρα να ορίσετε πόσο μεγάλη είναι η διατομή. Στον διαγωνισμό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πολλά μεγέθη, σε αυτό το παράδειγμα θα κάνουμε τη βάση 10 x Μπαστούνια 10mm και τα εσωτερικά μέλη 5 x 5mm. Τα μπαστούνια 5 χιλιοστών θα οριστούν ως αναγνωριστικό τμήματος 1 και τα μπαστούνια 10mm θα είναι Section ID 2.
4. Προσθήκη φορτίων!
Ώρα να δείτε πόσα μπορεί να αντέξει η δομή σας! Θα στοχεύσουμε σε μια κατασκευή που μπορεί να χωρέσει 4 κιλά. Θα εφαρμόσω αυτά τα φορτία από πάνω 4 κόμβους στο τέλος. Αυτό θα μιμηθεί την πραγματική συμπεριφορά, όπου η δύναμη κατανέμεται σε διαφορετικά σημεία. Τελικά, θα εναλλάξω το Μόνο βάρος της Δομής κάνοντας κλικ Μόνο βάρος -> Όποτε έχετε δημιουργήσει ένα πλαίσιο.
Τελικά, Θέλουμε να προσθέσουμε το φορτίο 4 κιλών στο τέλος της δομής. Για να το κάνω αυτό, Θα το χωρίσω 4 εξαρτήματα και εφαρμόστε τα φορτία 1kg στους κόμβους όπως έτσι:
5. Ελέγξτε τα Αποτελέσματα
Ήρθε η ώρα να δείτε αν η δομή σας συγκρατήθηκε! Μια δομή γενικά θα αποτύχει γιατί Το άγχος σε ένα μέλος υπερβαίνει τη δύναμη του υλικού. Ας δούμε τα αποτελέσματα του άγχους μας και να καθορίσουμε πού και γιατί η δομή μας απέτυχε:
6. Αποκτήστε το βάρος της δομής
Με το SkyCiv μπορείτε ακόμη και να πάρετε το βάρος της δομής σας προτού την κατασκευάσετε. Θα σας δώσει ακόμη και τον λογαριασμό των υλικών, ώστε να γνωρίζετε πόσο καιρό να κόψετε κάθε κομμάτι, και πόσα κομμάτια πρέπει να κόψετε. Αφού έχετε λύσει απλά κάντε κλικ Έκθεση ανάλυσης για να λάβετε μια αναφορά με το Bill of Materials:
ΥΠΟΔΕΙΞΗ: Πείραμα!
Ο καλύτερος τρόπος για να έχετε το καλύτερο σχέδιο είναι να πειραματιστείτε. Αλλά δεν χρειάζεται να συνεχίσετε να χτίζετε και να καταστρέφετε τη δομή σας για να δοκιμάσετε νέα σχέδια. Εγγραφείτε για ένα Λογαριασμός SkyCiv Science Olympiad και ξεκινήστε να χρησιμοποιείτε το SkyCiv για τα σχέδιά σας σήμερα!
Πρωτότυπη πηγή: https://skyciv.com/education/how-to-design-a-boomilever/
