“上纬杯”第四届全国大学生复合材料设计与制作大赛竞赛规则

        一、大赛宗旨
  本次大赛旨在普及先进复合材料结构设计知识,增强学生对所学专业基础知识的深入理解,培养学生的创新精神,提高学生的动手实践能力。同时也借此为在校大学生提供一个交流学习、互进共赢的平台。
  二、大赛主题
  蓄力创新  绿色先行
  三、大赛组织
  主办单位:复合材料工业协会
  国际复合材料工业技术展览会组委会
  赞助承办单位:上纬新材料科技股份有限公司
  四、比赛材料
  学生制作需要的热塑碳纤维板材由组委会统一提供,将在2018年6月邮寄给参赛者。
  热塑碳纤维板材由上伟(江苏)碳纤复合材料有限公司提供。
  为保证竞赛公正性,参赛队伍应使用由组委会统一提供的材料,若发现使用其他材料,组委会将取消学生队伍的比赛资格。
  五、比赛规则
  1、作品设计要求与测试评分标准
  1.1 板簧外形要求
  参赛学生需经过精心设计、精心制作完成一件热塑性碳纤维复合材料压缩板簧。板簧的外形尺寸应控制在矩形截面为55×25 mm拱高为15mm的拱形梁棱廓包络线范围内,板簧的长度必须大于460mm。为了能稳定的实施加载,板簧的中心段应该有一段长为60mm的水平平面,如图1所示。
  图1.拱形梁板簧棱廓包络线示意图
  1.2 板簧性能要求
  1.2.1.板簧能处于正常工作状态,定义如下:
  板簧在承载过程中必须处于工作状态,即板簧的刚度保持稳定;
  板簧具有良好的形变恢复能力,在加载测试结束以后,板簧的拱高尺寸较测试前变化不超过5mm;
  若板簧不符合以上二点,视为无法正常工作,作品判定为无效。
  1.2.2.板簧的大设计重量应小于400克;
  1.2.3.板簧的设计工作变形为20mm(不是极限变形);
  1.2.4.在板簧的设计工作变形达到20mm时的情况下,载荷低值要大于6000N。
  1.3 成绩排名方式
  在板簧处于正常工作的情况下(参见1.2.1),以板簧在测试中满足工作变形达到20mm时的载荷值高低为排序依据,载荷高者排名。未满足载荷低值6000 N要求的板簧作品不能列入成绩排名。
  注:如果遇有相同载荷的情况则以质量较低者为先。
  2、作品测试
  2.1 加载前的作品重量、尺寸、外形、工艺外观检测。
  2.2 加载测试
  现场加载测试在万能试验机上进行,试验机上加载头为60×55mm的平面垂直加载,板簧作品放在加载架上与板簧梁垂直,加载方法如图2所示。
  当加载头与弹簧上平面接触后以5mm/min的加载速率施加载荷,加载至板簧的挠度(即加载头的位移)变形达到20mm时保持载荷3s后卸载或大载荷下降30%时加载测试结束,卸下板簧作品进行加载测试后的板簧拱高变形测量。各参赛作品只限一次加载,不准重复加载测试。
  图2.热塑性碳纤维复合材料压缩板簧加载方法示意图
  3、参赛对象及条件
  参赛者必须是在读本科生或在读研究生,且每组成员中至少三名本科生。比赛作品必须由参赛学生独立完成,但可向指导老师、前辈、研究院所和工业界征求建议或者接受指导培训。每个学校参赛队伍不超过三支且须参赛方案不同,每支队伍成员总数为3-5人,每个参赛者只允许参加一支参赛队伍,每支队伍只接受一个作品参赛。
  4、注意事项
  如果作品尺寸超出矩形截面为55×25 mm拱高为15mm的拱形梁板簧棱廓包络线范围的;重量超出400克的作品可参加结构加载测试,但不能参与评奖。
  六、海报制作要求
  所有参赛队伍须提交一张陈述海报,海报尺寸为90120cm,海报应该重点陈述设计理念和工艺制作过程(需配有制作现场照片),根据陈述内容、制作外观及创新性等方面进行说明。
  七、比赛顺序
  复合材料板簧比赛顺序由现场报到时抽签排定,报到时进行质量称重和外形尺寸检测初测并记录。在结构加载试验前要对质量和外形尺寸进行复测,结构试验成绩以加载实验前测试结果为准。海报成绩以评委的综合评定结果为依据。比赛成绩(测试结果)即时公告,确保竞赛过程公开透明。
  八、奖励办法
  本次比赛设四个奖项,奖项与奖金额度如下:
  1、热塑性碳纤维复合材料压缩板簧结构奖:满足竞赛要求,按载荷从大到小排序(如果遇有相同载荷的情况则以质量较低者为先)。
  一等奖  1名  奖金30000元/名并颁发获奖证书
  二等奖  2名  奖金20000元/名并颁发获奖证书
  三等奖  3名  奖金10000元/名并颁发获奖证书
  2、优秀海报奖
  一等奖  1名  奖金3000元并颁发获奖证书
  二等奖  1名  奖金2000元并颁发获奖证书
  三等奖  1名  奖金1000元并颁发获奖证书
  3、佳工艺外观奖
  现场评委和参赛队伍对参赛作品进行评选投票,评选出佳工艺奖1名,奖金5000元并颁发获奖证书,具体投票规则在比赛前公布。
  4、佳人气奖
  关注“国际复合材料展览会”微信公众号“CCExpo”进行网络投票,得票高者评为佳人气奖,奖金2000元并颁发获奖证书,投票开始和结束时间会在比赛前公布。