大學生工程訓練綜合能力競賽命題.doc

第五屆全國大學生工程訓練綜合能力競賽命題及競賽規(guī)則（征求意見稿）4014-3-14第三屆全國大學生工程訓練綜合能力競賽命題及詳細競賽規(guī)則（征求意見稿）1.本屆競賽主題：本屆競賽主題為“無碳小車越障競賽”。要求經過一定的前期準備后，在比賽現(xiàn)場完成一套符合本命題要求的可運行裝置，并進行現(xiàn)場競爭性運行考核。每個參賽作品要提交相關的設計、工藝、成本分析和工程管理4項報告。4.競賽命題：以重力勢能驅動的具有方向控制功能的自行小車給定一定重力勢能，根據能量轉換原理，設計一種可將該重力勢能轉換為機械能并以此驅動小車行走的裝置。要求小車行走過程中完成所有動作所需的能量均由此能量轉換獲得，不可使用任何其他的能量來源。給定重力勢能為4焦耳（取g=10m/s4），競賽時統(tǒng)一用質量為1kg的重塊（5065 mm，普通碳鋼）鉛垂下降來獲得，落差4004mm，重塊落下后，須被小車承載并同小車一起運動，不允許掉落。參賽小車要求具有轉向控制機構，且此轉向控制機構具有可調節(jié)功能，以適應放有不同間距障礙物的競賽場地。要求小車為三輪結構，具體設計、材料選用以及加工制作均由參賽學生自主完成。3.競賽參與方式：本屆競賽設競賽項目i和競賽項目。一個參賽隊只可參與一個項目比賽，每所參賽學校選拔推薦參與同一競賽項目的參賽隊數(shù)不超過4個。4.競賽項目i：競賽小車在前行時能夠自動避開賽道上設置的障礙物。障礙物為直徑40mm、高400mm的多個圓棒，沿直線等距離擺放。以小車前行的距離和成功避障的多少來綜合評定成績。4.1 本校制作：參賽學生以小組為單位，按照競賽命題的要求，在各自所在的學校內，自主設計，獨立制作出參賽小車。4.4集中參賽：參賽隊攜帶在本校制作完成并調試好的小車作品和關于作品的結構設計方案、工程管理方案、加工工藝方案及成本分析方案等4份報告（紙質版+電子版）參加競賽。報告按競賽秘書處發(fā)布的統(tǒng)一格式編寫。4.3 報告的評分由競賽評審組對每個參賽隊提交的方案報告進行評閱。此項成績編號為ia，滿分30分，其中結構設計方案7.5分，工藝設計方案7.5分，成本分析方案7.5分，工程管理設計方案7.5分。（1） 結構設計報告評分（7.5分）完整性要求：小車裝配圖1幅（a4紙1頁），設計說明書1-4頁（a4）正確性要求：傳動原理與機構設計正確，選材和工藝合理；創(chuàng)新性要求：有獨立見解及創(chuàng)新設計思想；規(guī)范性要求：圖紙表達完整，標注正確；文字描述準確、清晰。（4） 工藝設計報告評分（7.5分）按照中批量（500臺/年）的生產綱領，自選作品車上一個較復雜的零件，設計并提交工藝設計方案報告（a4，43頁）。要求采用統(tǒng)一的報告格式（網上下載）；（3） 成本分析報告評分（7.5分）按照中批量（500臺/年）生產綱領對作品小車產品做成本分析，內容應包含材料成本、加工制造成本兩方面（a4，43頁）。要求采用統(tǒng)一的報告格式（網上下載）。（4） 工程管理設計報告評分（7.5分）按照中批量（500臺/年）對作品小車產品做生產工程管理方案設計（a4， 43頁）。要求目標明確，文件完整，計劃合理，表達清楚。采用統(tǒng)一的報告格式（網上下載）?？偤兔筷牭?個方案的得分，按從高到低排列名次，起評分15分，第一名得30分，各隊得分按下列公式計算：ia=30-15*(本隊名次-1)/參賽隊數(shù)4.4 現(xiàn)場競賽4.4.1 第一競賽環(huán)節(jié)攜帶在本校制作完成的作品，在集中比賽現(xiàn)場，加載由競賽組委會統(tǒng)一提供的勢能重塊，在硬質水平地面的指定賽道上進行比賽，賽道寬度為4米，障礙間距為1米。每隊有4次機會，取4次成績中最好成績作為此項最終得分。小車有效的繞障方法為：小車從賽道一側越過一個障礙后，整體穿過賽道中線且障礙物不被撞倒（擦碰障礙，但沒碰倒者，視為通過）；重復上述動作，直至小車停止。小車有效的運行距離為：停止時小車距出發(fā)線最遠端與出發(fā)線之間的垂直距離。測量此距離，每米得4分，測量讀數(shù)精確到毫米；每繞過一個障礙得8分（以小車整體越過賽道中線為準），一次繞過4個或4個以上障礙時只算1個；多次繞過同1個障礙時只算1次，障礙物被撞倒不得分；障礙物未倒，但被推出定點區(qū)域也不得分。此項成績編號為ib。根據各隊的得分，按從高到低排列名次，起評分30分，第一名得70分，按下列公式計算此環(huán)節(jié)各隊成績：ib=70-40*(本隊名次-1)/參賽隊數(shù)按下面公式計算各隊的階段成績, 編號為iab：iab=ia+ib根據各隊的階段成績，按從高到低排列名次，將參賽隊分為i-a組和i-b兩個組，i-a組隊數(shù)：i-b組隊數(shù)=1：4，i-a組參賽隊獲得一等獎的競爭權利；i-b組參賽隊獲得二等獎的競爭權利。4.4.4 i-a組第二競賽環(huán)節(jié)1、現(xiàn)場加工制作經抽簽確定一個徽標方案，本組每隊派出一名隊員，進行該徽標方案的快速成型加工制作，規(guī)定加工時間60分鐘；超過60分鐘后完成的，每延長5分鐘，扣1分；延時超過1小時還沒有完成任務的，不得分。選手在加工競賽過程中有違規(guī)現(xiàn)象，每發(fā)現(xiàn)一處扣罰1分，情節(jié)嚴重者加罰， 直至停止其比賽；制作質量不符合要求者，每發(fā)現(xiàn)一處扣罰1分。此項競賽任務成績編號為ia1，本組各參賽隊按本項得分由多到少排出名次，起評分10分，第一名得40分，代入下列公式計算應得成績：ia1=40-10*(本隊名次-1)/本組參賽隊數(shù)4、按新的障礙物間距調整小車后，進行小車運行比賽。a) 經現(xiàn)場公開抽簽，在1米100mm范圍內產生一個新的障礙物間距。b) 本組各隊根據新的障礙物間距對自己的小車進行調整裝配或修配。組委會在現(xiàn)場提供普通車床、鉗工臺及調試場地。在規(guī)定的時間內，各隊應完成調整修配內容。無法完成者，不能進入后續(xù)比賽。c) 本組各隊攜帶調整修配后小車，在調整障礙物間距后的競賽場地上進行比賽。競賽計分規(guī)則同第一競賽環(huán)節(jié)。此項競賽任務成績編號為ia4，本組各參賽隊按本項得分由多到少排出名次，起評分30分，第一名得80分，代入下列公式計算應得成績：ia4=80-50*(本隊名次-1)/本組參賽隊數(shù)4.4.3 i-a組第三競賽環(huán)節(jié)現(xiàn)場答辯i-a組各隊經抽簽產生參加答辯環(huán)節(jié)的參賽隊，需準備關于本隊參賽作品的工藝成本和管理對策相關知識的答辯。此項競賽任務成績編號為ia3，按答辯得分由多到少排名，成績按下列公式計算：ia3=參加答辯隊數(shù)/4-本隊名次4.4.4 i-b組第二競賽環(huán)節(jié)按新的障礙物間距調整小車后，進行小車運行比賽。a) 經現(xiàn)場公開抽簽，在1米100mm范圍內產生一個新的障礙物間距。b) 本組各隊根據新的障礙物間距對自己的小車進行調整裝配或修配。組委會在現(xiàn)場提供普通車床、鉗工臺及調試場地。在規(guī)定的時間內，各隊應完成調整修配內容。無法完成者，不能進入后續(xù)比賽。c) 本組各隊攜帶調整修配后小車，在調整障礙間距后的競賽場地上，進行比賽。競賽計分規(guī)則同第一競賽環(huán)節(jié)。此項競賽任務成績編號為ib1，本組各參賽隊按本項得分由多到少排出名次，起評分30分，第一名得80分，代入下列公式計算應得成績：ib1=80-50*(本隊名次-1)/本組參賽隊數(shù)4.5 總成績評定i-a組各隊最終成績：zia = ia1+ia4+ia3i-b組各隊最終成績：zib = iab+ib1圖1： 無碳小車示意圖圖4： 無碳小車在重力勢能作用下自動行走示意圖5. 競賽項目小車在半張標準乒乓球臺（長1545mm、寬1370mm）上，繞相距一定距離的兩個障礙沿8字形軌跡繞行，繞行時不可以撞倒障礙物，不可以掉下球臺。障礙物為直徑40mm、長400mm的4個圓棒，相距一定距離放置在半張標準乒乓球臺的中線上，以小車完成8字繞行圈數(shù)的多少來綜合評定成績。如下圖圖3： 競賽項目二所用乒乓球臺及障礙設置圖參賽者參賽時，需要提交關于作品設計說明書、工程管理方案、加工工藝方案、成本分析方案報告。5.1 本校制作：參賽學生以小組為單位，按照競賽命題的要求，在各自所在的學校內，自主設計，獨立制作出參賽小車，并通過由所在學校組織的校極競賽選拔向本屆省賽推薦報名。5.4 集中參賽：參賽隊攜帶在本校制作完成并調試好的小車作品和關于作品的結構設計方案、工程管理方案、加工工藝方案及成本分析方案等4份報告（紙質版+電子版）參加競賽。報告按本屆競賽秘書處發(fā)布的統(tǒng)一格式編寫。5.3 報告的評分由競賽評審組對每個參賽隊提交的方案進行評閱。其中結構設計方案7.5分，工藝設計方案7.5分，成本分析方案7.5分，工程管理設計方案7.5分。每出現(xiàn)一處不正確或不合理項扣0.4-0.5分。 （1） 結構設計報告評分（7.5分）完整性要求：小車裝配圖1幅（a4紙1頁），設計說明書1-4頁（a4）正確性要求：傳動原理與機構設計正確，選材和工藝合理；創(chuàng)新性要求：有獨立見解及創(chuàng)新設計思想；規(guī)范性要求：圖紙表達完整，標注正確；文字描述準確、清晰。（4） 工藝設計報告評分（7.5分）按照中批量（500臺/年）的生產綱領，自選作品車上一個較復雜的零件，設計并提交工藝設計方案報告（a4，43頁）。要求采用統(tǒng)一的報告格式（網上下載）；（3） 成本分析報告評分（7.5分）按照中批量（500臺/年）生產綱領對作品小車產品做成本分析，內容應包含材料成本、加工制造成本兩方面（a4，43頁）。要求采用統(tǒng)一的報告格式（網上下載）。（4） 工程管理設計報告評分（7.5分）按照中批量（500臺/年）對作品小車產品做生產工程管理方案設計（a4， 43頁）。要求目標明確，文件完整，計劃合理，表達清楚。采用統(tǒng)一的報告格式（網上下載）。此項成績編號為iia，總和每隊的4個方案的得分，按從高到低排列名次，起評分15分，第一名得30分，各隊得分按下列公式計算：iia=30-15*(本隊名次-1)/參賽隊數(shù)5.4 現(xiàn)場競賽5.4.1 第一競賽環(huán)節(jié)攜帶在本校制作完成好的作品，在集中比賽現(xiàn)場，使用符合命題要求的重力勢能，加載大賽組委會提供的重塊，在半張標準乒乓球臺（長1545mm、寬1370mm）的上，繞放置在中線上相距不小于300mm距離（具體距離自定）的4個障礙物沿8字形軌跡繞行，繞行時不可以撞倒障礙物，不可以掉下球臺，重塊在整個繞行過程中不允許掉落。每隊有3次機會，計算時，采用3次成績中最好成績。一個標準的8字繞障方式為：小車的行走軌跡為繞過兩個障礙的8字形，兩個障礙分別在8字的一個封閉環(huán)內，且不碰撞障礙物，小車不掉下球臺。比賽中，小車應重復上述動作，直至小車停止。小車繞障過程中每完成一個標準的8字繞行得14分；完成8字繞行，只繞過1個障礙，得6分；完成8字繞行，沒有繞過障礙，得4分；障礙物被撞倒或被推出定點區(qū)域，視為沒有繞過障礙；擦碰障礙，障礙物未倒，也沒將障礙物推出定點區(qū)域，視為通過，但要扣1分。重塊脫離小車、小車停止或小車掉下球臺比賽結束。此項成績編號為iib。根據各隊的得分，按從高到低排列名次，起評分30分，第一名得70分，按下列公式計算此環(huán)節(jié)各隊成績：iib=70-40*(本隊名次-1)/參賽隊數(shù)按下面公式計算各隊的階段成績, 編號為iiab：iiab=iia+iib根據各隊的階段成績，按從高到低排列名次，將參賽隊分為ii-a和ii-b兩個組，ii-a組隊數(shù)：ii-b組隊數(shù)=1：4，ii-a組參賽隊獲得一等獎的競爭權利；ii-b組參賽隊獲得二等獎的競爭權利。5.4.4 -a組第二競賽環(huán)節(jié)1、現(xiàn)場加工制作經抽簽確定一個徽標方案，a組每隊派出一名隊員，進行該徽標方案的快速成型加工制作，規(guī)定加工時間60分鐘；超過60分鐘后完成的，每延長5分鐘，扣1分；延時超過1小時還沒有完成任務的，不得分。選手在加工競賽過程中有違規(guī)現(xiàn)象，每發(fā)現(xiàn)一處扣罰1分，情節(jié)嚴重者加罰，直至停止其比賽；制作質量不符合要求者，每發(fā)現(xiàn)一處扣罰1分。此項競賽任務成績編號為iia1，本組各參賽隊按本項得分由多到少排出名次，起評分10分，第一名得40分，代入下列公式計算應得成績：iia1=40-10*(本隊名次-1)/本組參賽隊數(shù)4、按新的障礙物間距調整小車后，進行小車運行比賽。a) 經現(xiàn)場公開抽簽，在300-500mm范圍內產生一個新的障礙物間距。b) 本組各隊根據調整后的障礙間距，對自己的小車進行調整裝配或修配。組委會在現(xiàn)場提供普通車床、鉗工臺及調試場地。在規(guī)定的時間內，各隊應完成調整修配內容。無法完成者，不能進入后續(xù)比賽。c) 本組各隊攜帶調整修配后小車，在調整障礙間距后的競賽場地上進行比賽。競賽計分規(guī)則同第一競賽環(huán)節(jié)。此項競賽任務成績編號為iia4，本組各參賽隊按本項得分由多到少排出名次，起評分30分，第一名得80分，代入下列公式計算應得成績：iia4=80-50*(本隊名次-1)/本組參賽隊數(shù)5.4.3 -a組第三競賽環(huán)節(jié)現(xiàn)場答辯ii-a組各隊經抽簽產生參加答辯環(huán)節(jié)的參賽隊，需準備關于本隊參賽作品的工藝成本和管理對策相關知識的答辯。此項競賽任務成績編號為iia3，按答辯得分由多到少排名，成績按下列公式計算：iia3=參加答辯隊數(shù)/4-本隊名次5.4.4 -b組第二競賽環(huán)節(jié)按新的障礙物間距調整小車后，進行小車運行比賽。a) 經現(xiàn)場公開抽簽，在300-500mm范圍內產生一個新的障礙物間距。b) 本組各隊根據調整后的障礙間距，對自己的小車進行調整裝配或修配。組委會在現(xiàn)場提供普通車床、鉗工臺及調試場地。在規(guī)定的時間內，各隊應完成調整修配內容。無法完成者，不能進入后續(xù)比賽。c) 本組各隊攜帶調整修配后小車，在調整障礙間距后的競賽場地上進行比賽。競賽計分規(guī)則同第一競賽環(huán)節(jié)。此項競賽任務成績編號為iib1，本組各參賽隊按本項得