杜風 82 期 學術活動成果報導 |
Key stone course: 102-2 結構學與流體力學實驗
蘇愉榕
課程助理
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課程開設至今已有三年,課程模式一樣分成兩個階段,每個階段都包含設計、建構及測試的實作過程並依序完成兩個主題,分別為「人行天橋」及「氣動漂浮玩具」。每個主題中,學生參與結構設計、模型組裝,並測試設計出來的模型在「載重」及「流場」中之反應。課程搭配「結構學(一)」及「流體力學」作為輔助課程,開放給積極主動、喜愛動手設計並願意提早一學期修習實驗課程的大二下學生修習。
由於報名熱絡,今年修課學生人數提升至36位。為了讓課程順利,修習新的「結構學與流體力學實驗」之學生,必須同時選修周中哲老師開授之「結構學(一)」及卡艾瑋老師開授之「流體力學」,也就是俗稱的「卡周套餐」。課程的首個主題「人行天橋」與實踐建築系大二學生合作。實踐大學許棕宣、方尹萍、莊豐賓、鍾筠青及卡艾瑋老師們在實踐大學東閔紀念大樓8樓容納百人的挑高空間以及實踐木工廠中課程揚帆啟航。
人行天橋
課程的第一個主題,土木系的學生同以往與實踐大學建築系大二的學生合作,今年盛況,兩系近百位同學分成七組共同設計、建構並測試一個大尺度其跨距以往為5公尺,而今年挑戰跨距7公尺的人行天橋。各組混和兩系的學生,納入建築與結構設計等考量,並在台大及實踐大學校園中選址,融合基地環境,打造學生所設計出來的一比一橋梁模型。
以木為建材,想必同學們對木材的性質還滿頭問號,木橋在城市中畢竟少見,為了讓大家在設計橋梁前先大致了解材料的特性及普遍的使用工法,特別邀請森林系的張豐丞老師來幫同學增添知識。上屆的人行橋樑作品幸運地保存至本學期初,其中扇子橋由學生助教製作其1:10縮尺模型,於土研結構實驗室示範小模型載重測試。接而扇子橋本尊於國震中心示範大型模型載重測試承載約1.5噸方使其破壞。然而結構的概念也不是一夕長成,周中哲老師趁著同學們剛見識橋梁模型被壓垮還精神抖擻時為同學們開啟結構學的大門。至於其他先前橋梁作品皆由本屆學生拆卸後部分木料作為新一代創作的原料再度利用。
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流體力學的應用小試「製作銅製氣動小船」,並於學期中舉行生態池競速賽,上屆學長姊的作品正蓄勢待發,恰好示範給本屆同學看流體何以驅動船隻,首先要先喝完一瓶汽水以取得流體能量瓶…。各組估算浮力,設計船型,並借力水刀機切割模型材料。學長姐傳授使用橡皮栓塞可減少漏氣,至於模型施作,初學錫焊,以此熟練技能,最後水中的一陣廝殺,為求公平,派出了土木系學生們熟悉的全測站,量測船行距離及方位,以辨識最快最準的隊伍。 |
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