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《探究结构》
通用技术（粤教版）
结构及其设计 第一章第二节
探究结构
结构特征因素
结构连接
结构强度
……
结构稳定性
结构稳定性
比萨斜塔
意大利
结构稳定性
什么是
结构稳定性？
结构的稳定性是指结构在外力作用下维持其原有平衡状态的能力。
一个结构，使其失去原有平衡状态的力越大就说明这个结构的稳定性越好，维持原有平衡状态的能力越强；反之，则稳定性不好，维持原有平衡状态的能力越弱。
大 小
如何度量？
探究影响因素
探究1：如下图三个梯子，分析哪种结构最稳定，为什么？
探究影响因素
探究2：如下图两个拍摄支架，分析哪种结构最稳定，为什么？
结论2
结构稳定性与结构重心的位置高低有关。
条件是：结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在底面范围内就是稳定的，反之就会不稳定。
探究影响因素
探究3:有如下纸杯平放在桌上,分析哪个纸杯更稳定？为什么？
结论3：结构稳定性与地面接触支撑面积大小有关。
稳定性影响因素
结构的几何形状
其他
……
结构的重心位置
结构与地面接触形成的支撑面大小
三
因
素
稳定性分析
分析它们受到的外力有哪些？不稳定的主要原因是什么？
结 构 受到的外力 不稳定的主要原因
广告牌
落地灯
水 桶
重力、风力
重力、推力
重力、推力
重心偏高、风过大
底座不够重，支撑面不够大，重心偏高
支撑面较小，重心偏高
结构特征因素
结构连接
结构强度
……
结构稳定性
结构强度与内力
当外力作用于构件时，构件产生变形，原来各质点在固有内力作用下的平衡状态被破坏，各相邻质点之间产生了附加的相互作用力，这种相互作用力称为附加内力。
附加内力
内力
构件在没有收到外力作用时，其内部质点之间存在的相互作用的力，这种力使得各质点之间保持一定的相对位置，使构件维持一定的形状，这种构件内各质点相互作用力叫做固有内力。
固有内力
外力与内力的关系？
在工程技术中，不允许任何构件在正常工作的情况下被破坏，这就要求构件必须具有抵抗被破坏的能力，这种能力称为强度。
什么是结构强度？
在讨论结构强度等问题时，常将附加内力称为内力。
探究1:徒手掰筷子与竹子，哪个容易掰断？
探究影响因素
结论2：构件破坏程度与它横截面积有关（外力和材料不变条件下）。
结构强度与应力
什么是应力？
σ＝N/A
构件单位横截面面积所受的内力称为构件的应力。
应力、内力和横截面面积之间的关系为：
应力
σ——应力 N——内力
A——横截面面积
探究影响因素
探究3:哪种结构抗强度厉害？
结论3：结构的强度与构件形状有关。
有时候薄板材料也可以采用折叠改变其形状达到增加强度的目的哦。P019
强度影响因素
构件材料
其他
……
构件形状
横截面面积（应力）
三
因
素
结构特征因素
结构连接
结构强度
……
结构稳定性
结构的连接
构件连接处的强度是影响整个结构强度和稳定性的重要因素，而构件连接处的强度取决于它的连接方式、连接技术和连接处的牢固程度等。
常见的连接：榫卯、铰接、螺栓连接、胶接、绳系、焊接、铆接等。
连接方式
结构的连接
结构的连接是指通过一定的连接物将构件组成整体结构。
连接方式
铰连接
刚连接
被连接的构件在连接处不能相对移动，但可以相对转动，具体有松螺栓、松铆等。
被连接的构件在连接处不能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等。
铰节点
刚连接
结构的特性
结构连接
结构强度
结构稳定性
思考
P025-P026

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