89克“小身板”扛住245千克的重量,杭州这群高中生是怎么做到的?

前几天,杭十四中凤起校区一幢楼里,每隔几秒就传来一声巨响,走上四楼,高一高二的学生正在抬起一片片20千克重的配重片,砸在一个小小的木质结构上。

原来这是杭十四中“风帆杯大赛——结构类尖峰时刻DI”的现场,每个班的同学需要用质量不超过200克的木头,做出木质结构,进行承重挑战。(此前报道:高中教学楼每隔几秒传出巨响,竟是这个原因)

结果,现场一群高中生设计并制作的89克“小身板”木结构,扛住了245千克的配重。这到底是怎么做到的?

结构类尖峰时刻DI大赛是“DI”,是英文“Destination imagiNation”的缩写,译为“目的地想象”,寓意无限的想像力和创造力。

“我们这个结构类承重DI比赛项目已经延续了3年多,主要是利用天然木材,胶水,鱼线,来制作一个不超过200克的结构体,通过专门制作的结构测试器来测试它的承重。”杭十四中通用技术教师张阳阳介绍,“同学们从准备材料,设计结构,制作测试开始,不断探索,反复实践,最终搭建了一个个小身材大能量的结构体。”

“木质结构、承重,我们首先想到了榫卯。”高二(9)班徐艺卉说,但榫卯工艺难,也难以在短时间内完成,所以她和同学们一起设计打磨了一个嵌入式结构,让四根立柱相互连接,用胶水和鱼线固定,再在侧面三角状加固,完成了一个89克重的结构。

同队的孙兰婷说:“先后考虑了材料性能、结构稳定性、锁铆连接、支撑面等各种问题,反复比较筛选,最终完成。期间遇到了不少难题,甚至到比赛前最后十分钟才调试完毕。”

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挑战现场,木质结构穿过一根圆管,先顶住一块灰色台面,然后每块20千克的配重片从固定高度落下,发出“Duang”一声巨响,小徐同学和队友们发现,立柱跟着晃了一下,结构险些要散架。

“完了,你们做了个平行四边形!”旁边围观的同学大喊,很显然这个木结构在细节上有点瑕疵,不够稳固。

“当时太紧张了!”徐艺卉说,一块块配重片落下,一根横杆已经被震掉,结构肉眼可见变形。

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绝对重量下,有些班级团队的结构曾被无情压垮。

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于是,每一声“Duang”,周围的围观同学都发出一片喝彩,“稳住!”“牛啊!”最后,高二(9)班带来的89克“小身板”木结构扛住了245千克的配重,迸发出大能量。

“通用技术第一课讲的就是结构。”徐艺卉说,通过这样“震耳欲聋”的挑战赛方式,自己和队友们对结构的理解提升得不是一点点。

张阳阳说,结构类承重DI比赛项目已经延续了3年,通过对结构的搭建和动手实践,加深了学生对结构稳固性能的理论认识,提升了学生创新设计和工程思维等方面的技术素养。挑战赛场地边上就是通用技术教室,教室里,学生们熟练地操作着各种工具,锯、削、磨样样熟练。

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通用技术教室外面的架子上,放着许多结构成品,高二(9)班没完成的榫卯结构,高一(3)班的两位同学完成了,114.7克结构承受了240千克重量。

完成人之一叶文韬赛后总结:“我们选用了耐用性高,不易翘曲变形的白松。古人的智慧与现代技术的结合为我们提供了良好的解决方案,白松抗震性差,但榫卯的抗震力强,这样一个结构终于完善。”

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挑战赛中,比拼的是单位克重的承重,高一段的承重王者出自5班的钱孟杭和谭丁睿,他们用47.4克重的迷你结构,承担了155千克的配重片。

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两位同学直呼:精细的木工对于我们两个一米八的大小伙来说,和跳舞一样难。“第一次失败了,测试品连简单站立都不行。起初我们担心它连30千克都承受不住,超过150千克的承重力使我们意料之外的,简直是不可思议。”

他们说,我们得到了第一名,但这次的第一名意义不同,勇敢地接受挑战,跌倒又爬起,这就是精神!

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