國家實驗研究院
變換字體大小***
主選單

最新消息

2016.09.11

小東西大巧思!2016抗震盃耐震創意大挑戰

國家實驗研究院(國研院)與英國文化協會(The British Council)聯合主辦的「2016抗震盃-地震工程模型製作國際競賽」,今(9/11)日進行模型競賽測試,高中組、大專組及研究生組第一名分別由高雄高工、臺灣科技大學及臺灣大學奪得,研究生組「隔減震創意獎」則由中興大學獲得。



(圖一) 「2016抗震盃-地震工程模型製作國際競賽」參賽團隊將做好的模型一排排放在振動台上,等待接受強烈地震的挑戰。

與地震共存  抗震盃長期落實防災教育

921大地震發生至今已17年,雖然這十幾年來地震工程技術不斷創新,但以現今的科技水準,仍無法有效預測地震,今年2月發生的美濃地震亦造成嚴重傷亡,再次突顯平時防震準備以及地震防災教育的重要性。

抗震盃自2001年起,迄今已歷經15屆競賽,國內外參賽學生總數超過6,000人,曾參賽過的國家地區包含英國、美國、日本、韓國、新加坡、印尼、印度、香港、馬來西亞、越南、紐西蘭、澳洲、貝里斯、菲律賓與瓜地馬拉等。今年的比賽,高中、大專、研究生組共有103支隊伍參賽,其中包含34支國外隊伍,總參賽人數達510人。另有近20位國外師生組團到臺灣觀摩,更讓活動熱鬧不少。

(圖二) 抗震盃競賽吸引許多國內外學生組隊前來參賽。

小創意大巧思  看看今年又有甚麼驚喜

今年的活動一連舉行三天,首先由9月9日(五)的「抗震盃研究生組國際研討會」揭開序幕,選手們先在研討會中闡述模型設計理念,以及防震、隔震與減震消能的方法,提供臺灣學子與國際接軌的機會,並促進國內外的學術交流。

9月10日(六)為競賽活動之模型製作,各參賽隊伍必須在6.5個小時內完成模型製作,交由裁判審查並決定模型載重後,才能參加今天的競賽。

9月11 日(日)活動正式開幕,國研院王作臺副院長、英國文化協會台北辦公室蘇小真處長蒞臨指導。競賽依序進行高中、大專與研究生組的模型競賽測試,高中、大專組依照樓層面積的大小,在模型上加載至少7.5公斤的鐵塊,研究生組則一律於每層樓加上10公斤、總計40公斤的鐵塊。

由效率比決定獎落誰家

高中、大專組模型將以各種不同震度的地震進行測試,開始時的震幅不大,然後逐漸加大,直到競賽規定的最大地震強度或所有模型都崩塌為止。而研究生組則開放參賽學員自由設計各種隔減震裝置,讓模型剛好在競賽規定之地震力(1050gal)下產生結構破壞,才能獲得最高分。財團法人中興工程顧問社並連續第二年贊助研究生組增設「隔減震創意獎」,係從參賽隊伍中由裁判團評選3至6隊入圍隊伍,於其模型上安裝感測器,實際量測模型頂樓加速度以了解實際模型的隔減震效果,效果最好的隊伍可獲得新台幣10萬元獎金!

模型安置於振動台測試之前,均事先記錄每一個參賽模型的質量,模型測試中則會記錄造成該模型破壞時的地震強度,這些數值被用來計算每一個模型的效率比。經由振動台測試後,每組評選出前三名效率比最高的模型,頒發獎金及獎盃。此外裁判團還會票選出「結構設計獎」、「建築美觀獎」、「設計理念展示獎」等各種獎項,頒發獎金與獎狀,鼓勵年輕學子。

比賽結果高中組第一至三名分別為高雄高工、臺中高工、揚子高中;大專組第一至三名分別為臺灣科技大學、聯合大學、交通大學;研究生組第一至三名分別為臺灣大學、中興大學、成功大學。至於競賽獎金最高的研究生組「隔減震創意獎」則由中興大學獲得。

(圖三) 「2016抗震盃-地震工程模型製作國際競賽」高中組第一至三名分別為(由左至右)高雄高工、臺中高工、揚子高中。

(圖四) 「2016抗震盃-地震工程模型製作國際競賽」大專組第一至三名分別為(由左至右)臺灣科技大學、聯合大學、交通大學。

(圖五) 「2016抗震盃-地震工程模型製作國際競賽」研究生組第一至三名分別為(由左至右)臺灣大學、中興大學、成功大學。

高中組第一名高雄高工的模型設計,整體結構力量傳遞連續且完整,斜撐與橡皮筋均有效發揮作用,且質量塊與模型配置對稱,讓模型能夠均勻地承受來自不同方向的地震力測試,因此獲得優勝。

大專組首獎則由臺灣科技大學獲得,該隊模型設計相當輕盈,但卻可以承載相當重的質量塊,雖然未能通過800gal的最後測試,但依競賽規則計算其效率比為大專組之冠,因此獲得第一名的佳績。

研究生組首獎由臺灣大學獲得,該隊模型隔震設計是由高精密滑軌、捲軸彈簧以及磁性消能機制所組合而成,磁性消能機制是指運用磁鐵在銅材飄移時所產生的感應磁場作為消能的機制。該隊在賽前透過數值模擬與分析,決定捲軸彈簧等相關組件的尺寸與規格.並經過多次實驗測試,精進相關細節設計,建構出一套有效的隔震結構,以至於在實際振動台競賽測試時,模型頂樓的振動比底層地板振動還要小,顯示出其優異的隔震效果。

而研究生組獎金最高的隔減震創新獎則由中興大學獲得。該隊模型運用高強度圓柱型滑軌以及橡皮筋組成隔震系統,以四組排列成井字型滑軌,提供穩定的雙向隔震機制。且在比賽前經過多次數值分析與實驗測試,以獲取最佳化的橡皮筋數量與位置,以至於該隊模型在振動台競賽時,隔震系統成功有效地隔絕地震力,依競賽量測數據顯示,模型頂樓振動小於地板振動一半以上,隔震效果超越群雄。

國研院地震工程研究中心(國震中心)連年舉辦抗震盃競賽,藉此推廣地震工程防災教育,鼓勵學生藉由參與科學競賽而激發創造力,並提供國內年輕學子與各國精英同台競技的機會,提升我國年輕一代的國際視野與專業能力。

(圖六) 「2016抗震盃-地震工程模型製作國際競賽」振動台搖動時,學生緊盯著自己的作品,祈求能通過測試。

相關文章:

國家實驗研究院 國家實驗研究院版權所有 Copyright © 2007-2017  台北市和平東路二段106號3樓 (電子地圖) 電話:02-2737-8000 傳真:02-2737-8044
*
電腦版
國家實驗研究院版權所有 Copyright © 2007-2017  *
˄