一次积木搭桥比赛
上周朋友邀请我参加一个力学学院办的比赛，内容是用积木搭桥然后加载负荷，载重能力强并且用料少的桥得分越高，感觉挺好玩就参加了。
准备
我们是在周五比赛，前一周周三有个培训但我没空去，一直到比赛前的周三我才上手摸到积木。说实话这个积木挺松的，比乐高送不少，而且单位体积比较大，感觉难度略大。
周三之前我了解了一下搭桥比赛，还咨询了一下高中物理老师，不过好像很多比赛都是用木棒之类的搭的，用积木比较少见。老师给的建议是试着搭个桁架或者拱桥（不过这些最后都没实现）
先讲解一下规则。
三种积木，2×4积木200粒；2×2积木60粒；2×8积木40粒；一根3m塑料绳按需使用（这个玩意很坑）
有净空要求，也就是桥中间必须有一块规定尺寸的地方不能有建筑物，对桥长，桥宽都有要求。
负载有1kg和5kg的，最多放50kg，正式比赛负载放上去不能拿下来，也就是说1kg放完就不能先把1kg拿下来再放5kg了，这比较挑战我们对桥梁承重能力的预估和策略。
最后得分如下。
- 结构设计
（30分）：每组派出1位代表向评委老师介绍模型设计，评委老师从模型外观和设计理念等方面为模型打分
- 计算模型结构荷重比
，其中
为模型结构承受的最大荷载，
为用去的积木的总换算重量，积木种类对应的换算重量见附表，
。
计算方法为
。
这里有一个换算重量，也就是桥梁的重量不是实际重量而是按照表格换算而来，于是塑料绳非常重，对荷重比影响很大。
积木种类 2×4积木 2×2积木 2×8积木 塑料绳 换算重量 0.2千克/粒 0.1千克/粒 0.4千克/粒 10千克/米
一开始桥墩是打算搭成空心长方体的，不过这种还是有点费材料，每层四块4*2积木，后来优化了一下改成了一层3块一层2块平均每层2.5块。
改良之后的桥墩用料省了不少，不过垂直于桥梁方向的稳定性大大下降，在放负重的时候要比较小心。
说起来比较搞笑，这个练习的场地只有一堆积木但没有负重，只有一桶17L的水和一个水壶之类的杂物，所以搭的时候不知道实际的负载能力，为此我们又从宿舍搞过来一堆哑铃片当负载，这下总归定位比较清晰了。
顺带一提以上是我们的第一座载重能力较强的桥梁，就算第一版正式版吧。这版放一桶17L的水没什么问题，当时在练习的其他几组看着都有些震惊看着就很爽哈哈哈。
后来又咨询了一下老师，让我们了解一下工字钢，于是就去了解了一下。虽然我对力学完全没什么深入理解，但是看介绍似乎就是把向下的力分散到离中轴线较远的地方，按照这个思想我们开始构建第二版桥梁。
这个版本的桥墩虽然稳定性不够，但是承载能力仍然绰绰有余，所以看到其他组都花了很多积木在桥墩上我们就很不理解，这又不是艺术比赛把桥墩造这么大干啥？
第二版就是改成类似工字钢的形状，但承重似乎反而还略有下降了，另外没找到图片就不放了。
第三版一开始我提出的设想是搞一个罗马数字II的形状，也就是变异工字钢，不过经过演变又变成了一个完全填充的结构，不知为什么这版相当的稳固。
我们加到了38kg仍然没塌，只是在放负载的时候有一些声音，还有一定余量。
正式比赛
到了正式比赛我们自然是轻车熟路，不过也做了一些改进，之前的桥墩稳定性还是不太够，我们担心上负载的时候重心没控制好可能会直接倒掉，于是换了一种稳定性更强的结构，而成本上升并不很大，每两层1.1kg。
中间我们还考虑过要不要用绳子加强一下，因为规则中允许在正式加载前进行两次试加载，有一组靠着绳子，桥都已经形变到几乎完全断裂了，但有两根绳子硬撑到了45kg。不过我们最后还是没用，感觉绳子10kg/m性价比还是太低，事实证明我们是对的，最后排名高的队伍几乎都没用绳子。
第一次试加载我们成绩来到了38kg，对此我们还算满意，但距离极限50kg还有一段距离。分析了一下，可能是放负载的时候有点快，重心没调整好。
于是一直到正式比赛我们都没再改，重新搭了一遍上场（因为第一次的被压塌，很多积木有点坏了）
正赛我们在加负载的时候更谨慎了，尽量让每块砝码重心都对齐，就这样来到了38kg，40kg，到这里我们就已经比较满意了，因为这时荷重比已经超过1了（我们桥换算重量30多kg，算是相当轻量化的），最后我们挑战了一块5kg，居然放上去了！我们都意料不到的惊喜出现了，直接把荷重比提到了1.2，这下我们就几乎立于不败之地了。
最后50kg当然不出意料的塌了。
除了这个45kg相当不错的成绩，我们极致的节约也是很关键的。其他组剩下的积木几乎都只有十几二十块，而我们光是2*4的积木就是剩了120块！！直接三位数了，可以说真正的环保节约了。
最后没什么悬念的拿了第一。//第二名似乎也是相同思路，剩的积木比我们还多，但是遗憾的是载重略低，38kg，可以说这个最后的5kg真是神来一笔。
总结
比赛好玩没压力，三位桥梁工程师造得一手抗压好桥轻松拿第一，拼积木拿一等奖还能抵学分（其实这才是初衷），这么好玩的比赛以后还要参加！