近日,在“华川杯”第十八届全国大学生结构设计竞赛广东省分区赛中,建筑工程学院2022级土木工程专业学生冯乐贤、许思华及2023级土木工程专业学生姚万翔组成的“土申队”,凭借高效团队协作、空心杆制作工艺创新及结构拓扑优化成果荣获省级一等奖,充分体现了“学以致用、精益求精”的工科精神。

一、精专协作,毫厘攻坚
“结构整体稳定不仅取决于单一杆件的强度与稳定性,更取决于节点连接的可靠性;团队协同亦如此。”队长冯乐贤以结构体系类比团队协作。在“土申队”中,三人分工明确又紧密联动:
冯乐贤(2022级土木工程4班):负责结构概念设计、运用有限元分析软件优化结构;
许思华(2022级土木工程4班):负责节点细部构造复核与空心杆胶接质量控制,确保壁厚均匀性并提出改进措施;
姚万翔(2023级土木工程5班):负责制作工艺,自主研究加速模型制作的小工具,显著提高效率。


二、创新突破:空心杆技术攻坚,从“差距”到“超越”
“去年参赛时,我们发现顶尖作品都在用空心杆,但这项技术一直是行业内的‘硬骨头’。”冯乐贤坦言,空心杆虽能大幅减轻模型重量、提升承重效率,但其制作工艺复杂,稍有偏差就会导致结构失稳。今年再战,团队将“薄壁空心杆件制作工艺与缺陷控制”列为首要技术攻关任务。
为了实现突破,他们从材料配比到成型工艺反复试验:先用薄纸卷成雏形,再通过特制工具控制壁厚均匀度,最后用胶水精准加固,仅这一步就经历了多次失败。
除了工艺突破,团队还在结构优化上精打细算。冯乐贤利用MIDAS CIVIL NX有限元分析软件计算出各个方案的模型受力情况以及模型的质量,结合模型受力情况和质量,选出既可以减重又可以保证承载力的结构体系运用到模型中,逐一排除“超重但不稳”“过轻但易折”的设计,最终筛选出“重量比去年减轻15%、承载力提升20%”的最优方案。

三、成长蜕变:从“兴趣试水”到“责任担当”
对冯乐贤而言,这场比赛是一场“从热爱到责任”的蜕变。去年作为队员首次参赛,主要承担杆件加工任务;今年升任队长,需在技术决策与项目管理间切换角色,确保节点里程碑按时达成。
备赛初期,冯乐贤过度追求质量最小化,忽视压杆稳定系数φ与长细比λ限值,导致受压空心杆提前发生整体屈曲而加载失败。关键时刻,指导老师李其林的一句话点醒了他们:“结构设计不是‘减重竞赛’,而是‘安全与效率的平衡’。”在老师的启发下,他们重新调整思路,从“盲目减重”转向“科学优化”,终于在测试中实现突破。

四、后盾支撑:师者如灯,校助为力
“没有李老师的‘深夜课堂’,就没有我们的今天。”团队成员不约而同地提到李老师。备赛期间,每晚与团队在实验室进行方案评审与屈曲失效复盘直至23:30,全程跟踪迭代改进,确保次日试验节点计划如期推进!“有不懂的找李老师,都会茅塞顿开,每次都能让团队找到正确的方向,在备赛过程受挫时,也会经常鼓励我们,让我们再接再厉不气馁,在比赛期间,让我们放平心态,发挥自己应有的水平就可以,李老师对我们队伍每个人,可以说是亦师亦友。”冯乐贤坦言道。
学校的支持同样是团队前行的底气,专门购置与省赛规格一致的加载装置,让测试环境无限贴近实战;开放专属实验室并提供充足的材料,让学生可以“大胆试错、放心创新”。
如今,“土申队”已将目标瞄准国赛。冯乐贤说:“一等奖不是终点,而是新的起点。这段经历教会我们,土木工程人既要懂‘结构’,更要懂‘担当’—— 对团队的担当,对技术的担当,对未来工程事业的担当。”
从实验室里的一次次调试,到领奖台上的闪亮瞬间,冯乐贤团队用协作、创新与坚持,书写了属于土木工程学子的奋斗故事,更展现了我校在学科竞赛中“以赛促学、以赛育人”的育人成果。