5件事乐高积木可以教关于结构工程

由:玛丽安的勺子|
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可能你的孩子爱的乐高积木转化为增加知识的物理吗?斯蒂OConnor - PA图像/ PA图像通过盖蒂图片社

,一次一个塑料部分,世界各地的儿童和成人建造地球上最高的竞争乐高结构。最近的一个记录断路器,测量102英尺(31.09米)高,使用大约高500000块上升到城市的空气中[来源:世界纪录学院]。

但对于我们这些不希望打破记录,甚至构建英尺高的设计需要深谋远虑。结构平衡,不会提示结束了吗?底部宽足以支持它吗?创造你的乐高承受大自然的力量,甚至家庭的猫吗?

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想到的和尝试乐高超出童年玩耍的时间。事实上,这些模块和产品学习实践机会的基础结构工程领域的专家检查类似的问题而制定的建筑,桥梁、汽车、水坝、体育场馆和其他大型结构。

最终的乐高帝国和实际结构工程有两个共同点:一个理解物理创造力。只要你知道在材料上的缺陷与你共事的人,将会有更少的问题造成你的塑料创造——也许你成为更高级的其他结构。

规模是一切,尤其是如果你想建立一个副本的一个著名的风景或建筑物。阅读为什么规模以下页面上的工程师也是很重要的。

5:建设规模

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学习建设规模是乐高积木的特点之一。新华社/新华社通过盖蒂图片社

概念的规模都很重要乐高建筑与结构工程。毕竟,你想建立足够大的东西对你的叔叔和他的朋友们,其它玩具对吗?

好吧,同样的概念也适用于工程师创建空间足够大来容纳一个可取的人数。即使考虑到最终的结果,有一个更重要的原因思考:它需要规划和建模结构在应对真实的东西——一个必须为结构工程师和建筑师。

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说你想建立一个与乐高积木的埃菲尔铁塔。收集碎片的数量你需要之前,这是一个好主意来确定您的项目的规模,这将是多大。18新利最新登入这允许您创建的要点与砖的结构规模较小。建筑规模也将建筑材料的角度来看,需要承认自己的局限。结构越大,越容易会将曲线和拱门,即使使用矩形砖。如果你特别的挑战,你可以用数学来缩减之前乐高项目部分划分成更易于管理的大小。

天空是你的极限,甚至与乐高的产品。但您的结构功能吗?了解更多在下一页。

4:加载约束

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乐高积木可以帮助孩子更好地了解工程师考虑两个基本原则:静态加载和动态加载。安东Novoderezhkin /安东Novoderezhkin /一杯的量

载荷约束可以影响结构工程师如何处理一18新利最新登入个给定的项目。尽管这个术语可能不熟悉,它基本上是一个质疑的方式会发生什么当体重或其他因素作用于结构或对象。

通过使用乐高积木,你可以更好地了解工程师考虑两个基本原则:静载荷动态加载。静态加载结构包括重量和压力虽然是静止的,而动态加载是指外部力量作用于结构虽然是如何被使用。18新利最新登入例如,每一个建筑都有其物理限制它可以支持,其静载荷能力。但更多的移动的东西——比如一个飞机精心制作的容纳乘客和总飞行环境变化?工程师必须考虑这些因素,以确保飞机时动态加载(与人,在半空中)它是安全的和有效的。

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测试动态加载约束,建立一个乐高桥,然后使用远程控制的汽车或木箱汽车各种权重看它们如何影响结构跨越它。18新利最新登入做一个束扣下增加的体重吗?玩动态加载远比阅读更有效的在文本的书,在重量和数量不是有形的。

接下来,我们将讨论每一个严肃的乐高建设者需要知道。

3:如18新利最新登入何支撑

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设计师和艺术家,Yinka Ilori(右),激发孩子们在乐高工厂建立一个好玩的城市。乐高的特里斯坦Fewings /盖蒂图片社

知道如何使用砖加18新利最新登入强结构的强度不仅会给你一个边缘在使用乐高的产品,但它也可以帮助你将你的大脑复杂的结构在你的乐高的社区。

假设您创建一个古雅的小村庄,实现一个建筑不是很稳定,。在挑选,你意识到还是相对完整。你应该取消吗?

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不一定。看看你是否能通过提供额外的支持支撑,或添加额外的支持。结构工程师、桁架、列和梁应该做的诀窍,但是连接器挂钩和轴将提供额外的支持他的乐高。也明智的问自己:你堆积不匹配或者是你之上构建具有相同类型的砖的?使用相同类型的碎片堆积是一个很好的策略结构更稳定

地理和气候模式影响工程师创建一个结构。18新利最新登入18新利最新登入你怎么能测试这些条件使用乐高产品?

2:设计在自然

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孩子在乐高乐园玩的乐高积木城堡酒店隆重开幕在卡尔斯巴德,加利福尼亚。丹尼尔Knighton /盖蒂图片社

一些比赛和视觉实验使用乐高的项目模型的缺陷结构工程等自然事件地震。竞争对手学习18新利最新登入地震荷载,或额外的压力建筑存到地震时,影响他们的小规模的结构。

乐高工程师和结构工程师所共同承认的是,创建一个坚固的模型——甚至是一个真正的建筑,对于这个问题,需要了解各种地震波和他们提出的问题。因为一些西北地区经验都低,高频地震,工程师们面临的挑战是设计建筑结构,可以承受。

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创造坚固的建筑物能够承受地震,重学生工艺结构顶部之间插入支撑桁架层或层的建筑,就像一个结构工程师团队要做什么。然后,他们挑战他们的结构通过将他们在地震模拟器设计效果最好。这个想法是为了让自然创新,一些项目提出新想法,值得大规模测试。

是什么让组件一起乐高的桥吗?找出哪些结构工程概念您可以尝试在你的客厅在下一页。

1:张力和压缩

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构建任何东西,不管是紧张桥还是一个巨大的墙,乐高玩具,将教会你的孩子关于工程。通过盖蒂BSIP /通用图像组

一些桥梁似乎他们无视物理学,大规模悬浮空中。结果是相同的概念,使这可能也适用于规模较小乐高的项目在家里。

紧张(拉部队材料)和压缩(材料)的压力,使许多结构悬浮”的效果。乐高积木爱好者,你可以尝试暂停部分结构通过创建自己的拱门和桥梁。特别是桁架桥梁,用张力和压缩来完成工作。同样重要的是要记住你材料的刚度时它会给或多或少面临额外的压力。

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出版:2011年9月13日

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  • 汉密尔顿,琳达。“摩擦和车。”LEGO Links of Linda Hamilton. April 7, 2001 (Sept. 17, 2011) http://www.marshall.edu/lego/lessonplans/Car1.html
  • 结构工程师的机构。”About Structural Engineering: The Learning Zone." (Sept. 10, 2011) http://www.istructe.org/about_structural_engineering/learning_zone/Pages/default.aspx
  • Kuester、法和塔拉哈钦森。地震工程教育“虚拟实验室”。Computer Applications in Engineering Education. 15, 1. p. 15-29. 2007 (Sept. 10, 2011) http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cae.20091/abstract
  • 乐高工程。“教学计划/活动:坚固的建筑。”(Sept. 12, 2011) http://www.legoengineering.com/index.php?option=com_community&Itemid=59&c=item&id=235
  • 梅尔基奥、艾伦·科恩,法耶,铣刀,特蕾西,托马斯·莱维特。“评估第一个机器人竞争参与者和机构的影响。”April 2005 (Sept. 10, 2011)
  • http://428355761930069868.weebly.com/uploads/6/3/7/1/6371896/first_study.pdf
  • 太平洋地震工程研究中心、加州大学伯克利分校。与乐高“学习:大学地震工程教育伙伴关系(少量)。”(Sept. 10, 2011) http://peer.berkeley.edu/education/learning_lego.html
  • USFIRST.org。“美国第一:关于我们。”(Sept. 10, 2011) http://www.usfirst.org/aboutus/vision
  • Vamplew,彼得。“乐高头脑风暴机器人作为教学平台强化学习。”International Conference on Artificial Intelligence in Science and Technology. 2004 (Sept. 10, 2011) http://eprints.utas.edu.au/104/
  • 拉康姆猪王,埃里克,杰弗里,罗杰斯,克里斯。“使用乐高积木进行工程实验。”Proceedings of the 2004 American Society for Engineering Education Annual Conference and Exposition. 2004 (Sept. 10, 2011) http://soa.asee.org/paper/conference/paper-view.cfm?id=20495
  • 世界纪录学院。“最高的乐高积木塔:巴西孩子创造世界纪录。”April 11, 2011 (Sept. 10, 2011) http://www.worldrecordsacademy.org/biggest/tallest_LEGO_Tower_Brazil_children_sets_world_record_112203.html
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