浅析结构模型制作工艺
[论文关键词]制作工艺 杆件 纸带
[论文摘要]通过实验研究和理论分析,结合实践经验,着重讲述几种常用模型构件的制作工艺,包括方杆、圆杆和纸带的制作。
一、引言
《结构模型设计竞赛》是一门面对土建类大学本科学生,旨在培养知识运用能力和创新能力的新型学科竞赛。到目前为止,他已有十多年的。近年来,我国基础建设飞速发展,各种结构形式相继涌出,那些形式新颖、自重轻,承载大,形态优美的结构形式则更是备受青睐。虽然土建类学生与日俱增,但由于理论与现实的差异性,他们还缺乏那种独立创新的能力。面对这种形势,为了培养学生的创新能力与动手能力,众多高校和部分地区相继推出了结构模型设计竞赛。
而模型制作就相当于现实生活中物的施工,施工质量的好坏直接决定了建筑物承载力和使用性能。毫无疑问,制作工艺是结构模型设计大赛中至关重要的,是成败与否的关键。
二、模型构件的制作
模型的主要构件有杆件和纸带,杆件又分三角形,方形,圆形。下面就几种主要构件的制作进行详细讲解。
(一)方形杆件的制作(以1cm×1.5cm尺寸为例)
动手前有两个重要工序:一、分工合作,在制作模型前分配好每个人的任务,一个代表队一般由三人组成,其中一人专门负责涂胶水,从头到尾由此一人承担,另外两人则专门负责卷杆及裁纸。二、计算,所要制作杆件厚度为两层,那么要用的白纸的宽度大概为1.5+1+1.5+1+0.3×4+1.5+1+1.5+1=11.2cm,因考虑到外层纸比内层纸要宽。为叙述方便,三名同学分别用A、B、C代名,负责卷杆的同学分别为A、B同学,涂胶水的为C同学,接下来进入实际操作。
三个人分配好位置,A、B两人紧靠坐在书桌的一边,C同学站立在对面,将玻璃板平铺在书桌上,玻璃板的一边与书桌的.一边平齐,再将白纸平铺到玻璃板上,注意是要沿着顺纹方向卷杆。A、B同学将木棍与白纸边缘齐平,向前转动90度,卷的时候木棍与白纸紧贴不能滑动,此时C同学紧紧按住白纸不让白纸滑动,A、B同学则同时将木棍与白纸使劲向后拉,让白纸出现一个明显的棱角,此时A、B同学还可以用手指甲在白纸上来回移动,有助于棱角的形成,但注意不要伤纸。当一边的棱角出来后,C同学继续按紧白纸,A、B同学按紧白纸与木棍将其一块向前转动90度,同时使劲往后拉,重复上面步骤使其出现另外一个棱角,依此类推不断向前转动,直到木棍的每条边上都有两层白纸。为使纸层之间接触更加紧密,棱角更鲜明,在向前卷动的过程中可以用一个比较光滑的实物如玻璃杯,利用杯壁来回用力压实木棍上的白纸。卷完两圈后,将木棍向后退回一圈,使木棍的每边只保留一层白纸,接下来开始涂胶水。A、B同学保持白纸紧贴木棍,并保持木棍不动,C同学则在被退回的白纸上涂胶,为避免胶水干燥太快,一次只能涂一条边。C同学将胶水从A端连续挤到B端成一直线,再用卡片将胶水沿白纸顺纹方向前后抹开,前后来回两次,再将卡片从A到B来回两次,涂胶过程中卡片应保持一定角度,用力要适中,使得从A到B的纸面上的胶水厚度均匀。涂胶完毕,C同学按紧白纸,A、B同学则用力往后拉木棍,用力均匀向前卷动木棍,向前卷动90°后保持不动,用力按木棍使胶水与两纸面粘合密实,不留空隙,防止起泡,此时可借助玻璃杯来回压实将多余的胶水从侧面排出。这样就完成了一条边的涂胶制作,重复上面的步骤卷完所有的边。卷完最后一边用划纸刀用力一次性切断白纸,再将白纸的边缘用手轻轻粘到卷好的杆上。做完一根杆件后不要急于将木棍抽出,因为此时的白纸处于湿态,非常软,必须等杆件完全干燥后再抽出。为加快干燥可借助吹风机直接烘干,但不要太近,吹风机得来回移动,使杆件受热均匀,这样干燥后轴向抗拉压强度也均匀。
在卷杆的过程需要注意的问题有:1. C同学最好面对光源,让光线射到刚涂的胶水上,这样反光容易看清胶水是否涂均匀,同时A、B同学可从侧面看胶水哪里有薄有厚。2. C同学涂胶水不能太多,只需薄薄一层附在白纸上即可,动作得迅速熟练,以避免胶水干燥。3. 木棍比制作的杆件稍长,以使卷杆时方便拉紧木棍与白纸也方便抽出。
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