徐叢逸

從規(guī)定可選的材料（包括桐木、瓦楞紙板、飲料吸管等10余種主、輔材料）中選用不少于5種制作一件承重結(jié)構(gòu)，要求結(jié)構(gòu)高度不小于19厘米，質(zhì)量少于10克，置于15。斜面上承載40千克重物，最終以承載能力和結(jié)構(gòu)質(zhì)量的比值大小為評判標(biāo)準(zhǔn)。

按照要求，我選用桐木為主材，采用創(chuàng)新的承重結(jié)構(gòu)形式和低成本制作技巧，歷經(jīng)設(shè)計(jì)、選材、制作、實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)、質(zhì)量精細(xì)控制等過程，完成制作并取得成功。

我采用三棱柱桁架式結(jié)構(gòu)，由主承力立柱、水平支撐框架、交叉撐桿和拉線組成（圖1）。設(shè)計(jì)制作過程中，我選擇桐木為主承力材料。其他輔助材料包括速干膠水、撲克牌、魚線和膠等。

制作工具包括剪刀、美術(shù)刀、鋼銼、砂紙、電子秤、計(jì)算器、鉛筆、圓珠筆、直尺、膠帶紙等。

立柱制作相對簡單。只需對棒材按長度尺寸進(jìn)行切割。通過精細(xì)打磨端頭至精確尺寸。立柱制作完成后，畫線定位上、下三角框位置。通過預(yù)先準(zhǔn)備創(chuàng)新設(shè)計(jì)的定位夾具（圖2），制作精確尺寸的三角框和交叉撐桿。

結(jié)構(gòu)總體裝配最難，需要確保每個(gè)零件的位置。我同樣創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一個(gè)簡便的定位裝配夾具。

對制作的結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載能力實(shí)驗(yàn)測試，用家用DV全程攝像，通過回放錄像，找到結(jié)構(gòu)破壞形式和破壞部位優(yōu)化改進(jìn)。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)體質(zhì)量減至4.5克，順利通過了40千克砝碼載荷的測試，結(jié)構(gòu)承載效率達(dá)到8.89千克/克。

三棱柱結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、承載大、成本低、制作精巧，創(chuàng)新含量高。