乐高积木可以教授有关结构工程的5件事

学习扩展是乐高积木的标志之一。新华社/新华社通过盖蒂图像

规模的概念对两者都很重要乐高建筑和结构工程。毕竟，您想构建一些足够大的东西，适合您的玩具缩影和他的朋友，对吗？

好吧，同样的概念也适用于工程师创造足够大的空间以容纳理想数量的人。即使考虑到最终结果，也有一个更重要的理由来思考规模：它需要计划和建模您的结构，然后才能解决真实事物 - 对于结构工程师和建筑师来说，这是必不可少的。

假设您想用乐高积木建造埃菲尔铁塔的演绎。在收集所需的碎片数量之前，确定项目规模以及将要大的规模是一个好主意。这使您可以用较小的砖块创建结构的要旨。扩展建筑物还将建筑材料置于透视上，要求您承认其局限性。结构越大，即使使用矩形砖，您就会越轻松地将曲线和拱形结合到其中。如果您特别满意挑战，可以使用数学来通过将部分分为更易于管理的大小来缩小以前的乐高项目。

天空是极限 - 即使有乐高产品。但是您的结构功能是否正常？在下一页上了解更多信息。

乐高砖可以帮助孩子更好地描绘两种基本原理工程师考虑：静态加载和动态加载。Anton Novoderezhkin/Anton Novoderezhkin/Tass

加载约束可以影响结构工程师如何处理给定项目。尽管该术语听起来不熟悉，但这基本上是一种质疑方式当体重或其他因素对结构作用时会发生什么或对象。

通过使用乐高砖，您可以更好地描绘两个基本原理工程师考虑：静态加载和动态加载。静态负载包括结构固定时的重量和压力，而动态载荷是指外部力在使用时如何在结构上作用。例如，每个建筑物都有其可以支持的物理限制 - 其静态加载能力。但是，什么是移动性的东西，例如飞机这是为了容纳乘客和总是改变飞行条件的精心设计吗？工程师必须考虑这些因素，以确保当飞机被动态加载（与人与空中）时，这是安全有效的。

为了测试动态加载约束，请建立乐高桥，然后使用各种重量的遥控车或木制盒车，以查看它们在其跨越结构时如何影响结构。其中一个梁在增加的重量下扣紧吗？与在教科书中阅读有关的动态载荷的戏弄比阅读它更有效，而教科书和数字并不明显。

接下来，我们将讨论每个认真的乐高建筑商都需要了解的内容。

设计师兼艺术家Yinka Ilori（最右边）激发了孩子们在乐高工作坊期间建造一个嬉戏的城市。Tristan的少数乐高图像

知道如何使用砖来增强结构的强度，不仅会在使用时给您带来优势乐高产品，但这也可以帮助您将大脑围绕整个乐高社区的复杂结构。

假设您创建了一个古朴的微型村庄，并意识到一栋建筑物不是很稳定，它的榜首。捡起它后，您意识到它仍然相对完整。你应该报废吗？

不必要。看看您是否可以通过支撑，或添加其他零件以进行支持。对于结构工程师，桁架，圆柱和横梁应该可以解决问题，但是连接器钉和车轴将为他的乐高对方提供额外的支撑。另外，问自己是明智的：您是在堆叠不匹配的作品还是在彼此之间建造相同类型的砖块？使用相同类型的作品进行堆叠是制造的好策略结构更稳定。

地理和天气模式影响工程师如何创建结构。如何使用乐高产品测试这些条件？

孩子们在加利福尼亚州卡尔斯巴德的Legoland Castle Hotel盛大开业的Lego Build Brading Bricks玩。丹尼尔·奈顿/盖蒂图像

使用了几场比赛和视觉实验乐高项目建模在自然事件中的结构工程的陷阱，例如地震。竞争对手学习如何地震载荷，或建筑物在地震期间承受的额外压力会影响其小规模的结构。

乐高建筑商和结构工程师都集体承认的是，创建一个坚固的模型 - 甚至是真正的建筑物，都需要理解一系列地震波及其构成的问题。由于西北地区的某些区域都经历了低频和高频地震，因此工程师面临着设计可以承受两者的建筑结构的挑战。

为了创建可以承受地震的更坚固的建筑物，学生在地板或建筑物层之间插入较重的顶部或插入支撑桁架的结构，就像结构工程师团队所做的那样。然后，他们通过将它们放入地震模拟器中来挑战其结构，以查看哪种设计最有效。这个想法是让自然创新持续下去，因为一些项目提出了值得大规模测试的新想法。

是什么使您的乐高桥的组件放在一起？找出您可以在下一页的客厅中使用哪种结构工程概念。

建造任何东西，无论是张力桥还是只是一堵大墙，从乐高积木中，都会教您的孩子有关工程的知识。BSIP/通用图像组通过Getty

一些桥梁似乎他们反抗物理学，大量悬挂在空中。事实证明，使这一可能的同样概念也以较小的规模起作用乐高项目在家。

张力（材料上的拉力）和压缩（材料的压力），使许多结构具有浮动效果。对于乐高爱好者，您可以通过创建自己的拱门和桥梁尝试暂停部分结构。尤其是桁架桥，使用张力和压缩来完成工作。牢记材料的刚度也很重要，因为在额外的压力下它会或多或少。

最初出版：2011年9月13日